概述
MAX9939為通用、差分輸入可編程增益放大器(PGA)，可理想動態(tài)變化范圍較寬的信號調(diào)理，例如電動機電流檢測、醫(yī)療設(shè)備以及聲納數(shù)據(jù)采集等應(yīng)用。該器件可通過SPI接口在0.2V/V至157V/V范圍內(nèi)設(shè)置差分增益、輸入失調(diào)電壓補償以及輸出放大器，可配置為高階有源濾波器或提供一路差分輸出。
數(shù)據(jù)表：*附件：MAX9939 SPI可編程增益放大器(PGA)，提供輸入VOS調(diào)理和輸出運算放大器技術(shù)手冊.pdf

PGA經(jīng)過優(yōu)化用于寬帶應(yīng)用，增益可設(shè)置為0.2V/V、1V/V、10V/V、20V/V、30V/V、40V/V、 60V/V、80V/V、119V/V和157V/V。精確的電阻匹配提供極低的增益溫漂和極高的CMRR。盡管MAX9939采用2.9V至5.5V的VCC單電源供電，但由于使用了輸入電平轉(zhuǎn)換放大器，所以可處理低于、高于地電位的信號。此外，輸入端具有±16V保護，允許器件承受故障條件及超范圍的信號。

輸出放大器優(yōu)化于寬頻帶和低偏置電流，理想用于多級反饋有源濾波器拓撲，可提供比Sallen-Key結(jié)構(gòu)濾波器更高的Q值和阻帶衰減。

MAX9939在5V供電下消耗3.4mA靜態(tài)電流，帶有軟件可設(shè)置的關(guān)斷模式，使電源電流降至13μA。MAX9939采用10引腳μMAX封裝，工作在-40°C至+125°C汽車級溫度范圍。

應(yīng)用

• 放大
• 差分至單端轉(zhuǎn)換
• 差分輸入、差分輸出信號
• 醫(yī)療信號調(diào)理
• 傳感器接口與信號處理
• 無速度傳感器電機控制
• 聲納及通用數(shù)據(jù)采集
  特性
• SPI可編程增益：0.2V/V至157V/V
• 超低增益溫漂
• 集成放大器，用于R/C可編程有源濾波器
• 輸入失調(diào)電壓補償
• 輸入端保護至±16V
• 13μA軟件關(guān)斷模式
• -40°C至+125°C工作溫度范圍
• 10引腳μMAX封裝

引腳配置描述

電氣特性

邏輯圖

引腳描述

詳細說明

MAX9939是一款通用型可編程增益放大器（PGA），具備輸入失調(diào)調(diào)節(jié)功能。其增益和輸入失調(diào)電壓（Vos）均可通過SPI進行編程。該器件還集成了一個非運算跨導(dǎo)放大器，可通過SPI配置為高階有源濾波器，或輸出差分信號。器件可進入關(guān)斷模式。

放大器的增益可在0.2V/V至157V/V之間編程（默認增益設(shè)置為1V/V ）。輸入失調(diào)電壓可編程范圍為±17mV，可用于在高增益設(shè)置下恢復(fù)輸出動態(tài)范圍。輸入失調(diào)電壓測量模式可測量輸入失調(diào)電壓，以便在固件中進行修正，從而實現(xiàn)出色的直流精度。

主放大器接收差分輸入，并提供單端輸出。差分輸入與單端輸出之間的關(guān)系由以下公式表示：
VOUTA = VCC/2 + 增益×（VINA - VINB） + 增益×Vos

架構(gòu)

MAX9939具有三個內(nèi)部放大器，如功能圖所示。第一個放大器（放大器LVL）配置為差分放大器，用于將差分信號轉(zhuǎn)換為單端信號，并帶有輸入失調(diào)電壓調(diào)節(jié)網(wǎng)絡(luò)。它具有極高的共模抑制比（CMRR）、增益精度，且低溫漂，可實現(xiàn)精確的電阻匹配。該放大器的輸出被偏置到VCC/2 。

接下來是可編程跨導(dǎo)反相放大器（放大器A），其可編程的RF和RI電阻使增益在0.2V/V至157V/V之間變化。該放大器的輸出偏置到VCC/2，具有極高的增益精度和低溫漂。MAX9939還有一個已配置好的運算放大器（放大器B），其同相輸入?yún)⒖茧妷簽閂CC/2，反相輸入和輸出可通過引腳外部訪問，可配置為有源濾波器或差分輸出。

強大的輸入靜電放電（ESD）保護功能使輸入電壓在INA+和INA-引腳處可達±16V而不會損壞MAX9939，這使其在故障情況下對極高電壓具有極強的耐受性。此外，其輸入電壓范圍可擴展至負電源電壓（在-2.5V單電源供電時，可低至-VCC/2 ），使MAX9939能夠?qū)⒌匾韵碌妮斎胄盘栟D(zhuǎn)換為0V至5V的輸出信號。該器件具有與接地參考信號接口的功能。

時鐘極性（CPOL）和時鐘相位（CPHA）均設(shè)置為0（見圖1）。對MAX9939進行寫操作時，需將CS引腳拉低。數(shù)據(jù)在時鐘上升沿鎖存，并首先寫入最低有效位（LSB）。每次對MAX9939的寫操作由8位（1字節(jié)）組成。在第8位被時鐘鎖存之前拉高CS引腳，可鎖存數(shù)據(jù)并為下一個字節(jié)的指令做好準備。需注意，如果在最后一個時鐘下降沿之前拉高CS引腳，標志位將不會更新。

寄存器說明

MAX9939由三個寄存器組成：一個移位寄存器和兩個內(nèi)部寄存器。移位寄存器接收數(shù)據(jù)，并將其傳輸?shù)絻蓚€內(nèi)部寄存器中存儲，以確定放大器的增益、輸入失調(diào)電壓和工作模式。另外兩個內(nèi)部寄存器分別是輸入失調(diào)電壓調(diào)節(jié)寄存器和增益寄存器。8位寫入這些寄存器的格式如表1和表2所示。數(shù)據(jù)首先寫入移位寄存器的最低有效位。