儀表放大器是在有噪聲的環(huán)境下放大小信號(hào)的器件。它利用的是差分小信號(hào)疊加在較大的共模信號(hào)之上的特性，能夠去除共模信號(hào)，而又同時(shí)將差分信號(hào)放大。儀表放大器的關(guān)鍵參數(shù)是共模抑制比，這個(gè)性能可以用來衡量差分增益與共模衰減之比。

三運(yùn)放結(jié)構(gòu)儀表放大器在實(shí)際應(yīng)用中需要注意：

1）必須在第一級(jí)提供增益；

2）系統(tǒng)的共模抑制不是由前兩個(gè)放大器的共模抑制比性能決定的，而是取決于兩個(gè)共模抑制的匹配程度。然而雙運(yùn)算放大器從來不會(huì)給出這一指標(biāo)，因此選擇時(shí)必須要求CMRR性能指標(biāo)比需要的目標(biāo)性能指標(biāo)至少好6 dB；

3）如果電阻器有某些對(duì)地的泄露通路，CMRR指標(biāo)就會(huì)降低；

4）儀表放大器前面的元件要盡可能設(shè)計(jì)得平衡。如果儀表放大器同相通路中低通濾波器和反相通路中低通濾波器具有不同截止頻率，系統(tǒng)的CMRR特性將會(huì)隨著頻率的升高而降低。

對(duì)于儀表放大器的第一級(jí)，每個(gè)運(yùn)算放大器都要保持其兩個(gè)電壓輸入端的電壓相同。圖4中R4兩端的差分電壓應(yīng)當(dāng)和兩個(gè)輸入端的電壓相同，這個(gè)電壓產(chǎn)生一個(gè)電流，流過電阻器R3并產(chǎn)生了放大器的增益。

三運(yùn)放儀表放大器通常會(huì)遇到的問題有：

1）這一結(jié)構(gòu)放大差分信號(hào)，然后去除共模信號(hào)。兩級(jí)電路之間的中間節(jié)點(diǎn)載荷著大約一半的差分信號(hào)再加上共模信號(hào)。須確保這個(gè)信號(hào)處于運(yùn)放的工作范圍之內(nèi)。當(dāng)改變輸入電壓的共模成分時(shí)，如果看到類似于飽和的現(xiàn)象，則應(yīng)首先檢查這里。

2）流過R4的電流。當(dāng)把儀表放大器的增益設(shè)置得很高時(shí)，R4就會(huì)很小，這意味著差分電壓很大的時(shí)候，R4上產(chǎn)生的電流也會(huì)相當(dāng)大。需要檢查這種情況對(duì)系統(tǒng)是否有負(fù)面作用。

3）反饋通路中的電容。反饋通路的走線應(yīng)盡可能地短，反饋通路過大的電容在高頻時(shí)會(huì)使共模抑制比性能降低。

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