雙運放儀表放大器基礎(chǔ)知識

　　儀表放大器因其極好的性能和使用方便等優(yōu)點。廣泛應(yīng)用在數(shù)據(jù)采集。醫(yī)用儀器。音頻電路。商速信號調(diào)節(jié)等領(lǐng)域。傳感器信號調(diào)理中也常采用儀表放大器的結(jié)構(gòu)。它是- 一種閉環(huán)增益組件，具有一一對差分輸入和單端輸出。與運算放大器的不同點是。運算放大器的閉環(huán)增益是由其反向輸入端與輸出端之間連接的外部電阻決定，面儀表放大器則是由與輸入隔離的內(nèi)部反饋電阻決定。

　　雙運儀表放大器基本配置

　　儀表放大器是基于運算放大器的，有兩種基本配置極為常見。第一種基于雙運算放大器，第二種則基于三運算放大器。圖1所示電路稱為雙運放儀表放大器。雙通道精密IC運算放大器在大多數(shù)情況下?lián)碛辛己闷ヅ?，例如QP297或QP284。電阻通常是同一芯片上的薄膜激光調(diào)整陣列。儀表放大器增益可利用外部電阻R輕松設(shè)置。無Rg時，增益是1+ R2/R1。實際應(yīng)用中，R2/R1比值依據(jù)所需的最小儀表放大器增益來選擇。

　　雙運放儀表放大器的輸入阻抗本身較高，使得信號源阻抗可能較高且失衡。直流共模抑制性能受R1/R2與R1‘/R2’的匹配限制。如果四個電阻中有任何一個存在不匹配，直流共模抑制比限于下值：

　　請注意，電路凈CMR隨著儀表放大器工作增益增大而成比例提高，從而有效提升較高增益下的性能。

　　IC儀表放大器特別適合同時滿足增益設(shè)置電阻的比率匹配和溫度跟蹤需求。雖然在硅片上制造的薄膜電阻最高具有土20%的初始容差，生產(chǎn)過程中的激光調(diào)整可將電阻間比率誤差減小至0.01% （100ppm）。另外，薄膜電阻溫度系數(shù)之間的跟蹤本身較低，通常小于3ppm/C（0.0003%/C）。

　　使用雙電源時，V一般直接接地。在單電源應(yīng)用中，V.通常連接至等于電源電壓一半的低阻抗電壓源。從Vg到節(jié)點“A”的增益為R1/R2，從節(jié)點“A”到輸出的增益為R2‘/R1’。假定比率匹配是理想的，則從V。請注意，Vk的源阻抗必須到輸出的增益等于單位增益。較低，否則CMR會降低。

　　雙運放儀表放大器的一個主要缺點是共模電壓輸入范圍必須相對于增益進行取舍。放大器A1必須將Vi 下的信號放大1+ R1/R2倍。如果R1》》 R2（圖1中的低增益示例），一旦V共模信號過高A1將發(fā)生飽和，結(jié)果消耗掉用于放大目標(biāo)差分信號的A1“余量”。對于高增益（R1《《R2），節(jié)點“A”則有更多的余量，可提供更大的共模輸入電壓。