儀表放大器
是一種具有差分輸入和相對參考端單端輸出的閉環增益單元。大多數情況下，儀表放大器
的兩個輸入端阻抗平衡並且阻值很高，典型值≥109 ω。其輸入偏置電流也應很低，典型值為 1 na至 50 na。與運算放大器
一樣，其輸出阻抗很低，在低頻段通常僅有幾毫歐(mω)。運算放大器
的閉環增益是由其反向輸入端和輸出端之間連線的外部電阻決定。與放大器不同的是，儀表放大器
使用乙個內部反饋電阻網路，它與其訊號輸入端隔離 。對儀表放大器的兩個差分輸入端施加輸入訊號，其增益既可由內部預置，也可由使用者通過引腳連線乙個內部或者外部增益電阻器設定，該增益電阻器也與訊號輸入端隔離。
專用的儀表放大器**通常比較貴，於是我們就想能否用普通的運放組成儀表放大器?答案是肯定的。使用三個普通運放就可以組成乙個儀用放大器。電路如下圖所示：
輸出電壓表示式如圖中所示。
看到這裡大家可能會問上述表示式是如何匯出的? 為何上述電路可以實現儀表放大器?下面我們就將**這些問題。在此之前，我們先來看如下我們很熟悉的差分電路：
如果r1 = r3，r2 = r4，則vout = (vin2—vin1)(r2/r1)
這一電路提供了
儀表放大器功能
，即放大差分訊號的同時抑制共模訊號，但它也有些缺陷。首先，
（差分放大器的）
同相輸入端和反相輸入端阻抗相當低而且不相等。在這一例子中vin1反相輸入阻抗等於 100 kω，而vin2同相輸入阻抗等於反相輸入阻抗的兩倍，即200 kω。因此，當電壓施加到乙個輸入端而另一端接地時，差分電流將會根據輸入端接收的施加電壓而流入。(這種源阻抗的不平衡會降低電路的cmrr。)
另外，這一電路要求電阻對r1 /r2和r3 /r4的比值匹配得非常精密，否則，每個輸入端的增益會有差異，直接影響共模抑制。例如，當增益等於 1 時，所有電阻值必須相等，在這些電阻器中只要有乙隻電 阻 值 有 0.1% 失 配 ， 其cmr便 下 降 到 66 db(2000:1)。同樣，如果源阻抗有 100 ω的不平衡將使cmr下降 6 db。
為解決上述問題，我們在運放的（差分放大器的）正負輸入端都加上電壓跟隨器以提高輸入阻抗。如下圖所示：
以上前置的兩個運放作為電壓跟隨器使用，我們現在改為同相放大器，電路如下所示：
輸出電壓表示式如上圖所示。上圖所示的電路增加增益(a1 和 a2)時，它對差分訊號增加相同的增益，也對共模訊號增加相同的增益。也就是說，上述電路相對於原電路共模抑制比並沒有增加。
下面，要開始最巧妙的變化了!看電路先：
這種標準的三運放儀表放大器電路
是對帶緩衝減法器電路巧妙的改進
。像前面的電路一樣，上圖中a1 和a2
運算放大器
緩衝輸入電壓。然而，在這種結構中，單個增益電阻器rg連線在兩個輸入緩衝器的求和點之間，取代了帶緩衝減法器電路的r6和r7
。由於每個放大器求和點的電壓等於施加在各自正輸入端的電壓，因此，
整個差分輸入電壓現在都呈現在rg兩端
。因為輸入電壓經過放大後(在a1 和a2的輸出端)的差分電壓呈現在r5，rg和r6這三隻電阻上，所以差分增益可以通過僅改變rg進行調整。
這種連線有另外乙個優點：一旦這個減法器電路的增益用比率匹配的電阻器設定後，在改變增益時不再對電阻匹配有任何要求。如果r5 = r6，r1= r3和r2 = r4，則vout = (vin2-vin1)(1+2r5/rg)(r2/r1)，
由於rg兩端的電壓等於vin，所以流過rg的電流等於vin/rg，因此輸入訊號將通過a1 和a2 獲得增益並得到放大。然而須注意的是對加到放大器輸入端的共模電壓在rg兩端具有相同的電位，從而不會在rg上產生電流。由於沒有電流流過rg(也就無電流流過r5和r6)，放大器a1 和a2 將作為單位增益跟隨器而工作。因此，共模訊號將以單位增益通過輸入緩衝器，而差分電壓將按〔1+(2 rf/rg)〕的增益係數被放大。這也就意味著該電路的共模抑制比相比與原來的差分電路增大了〔1+(2 rf/rg)〕倍!
在理論上表明，使用者可以得到所要求的前端增益(由rg來決定)，而不增加共模增益和誤差，即差分訊號將按增益成比例增加，而共模誤差則不然，所以比率〔增益(差分輸入電壓)/(共模誤差電壓)〕將增大。因此cmr理論上直接與增益成比例增加，這是乙個非常有用的特性。
最後，由於結構上的對稱性，輸入放大器的共模誤差，如果它們跟蹤，將被輸出級的減法器消除。這包括諸如共模抑制隨頻率變換的誤差。上述這些特性便是這種三運放結構得到廣泛應用的解釋。
儀表放大器與運算放大器的區別是什麼？
儀表放大器 是一種具有差分輸入和相對參考端單端輸出的閉環增益單元。大多數情況下，儀表放大器 的兩個輸入端阻抗平衡並且阻值很高，典型值 109 其輸入偏置電流也應很低，典型值為 1 na至 50 na。與運算放大器 一樣，其輸出阻抗很低，在低頻段通常僅有幾毫歐 m 運算放大器 的閉環增益是由其反向輸入...
運算放大器
運算放大器的效能指標有輸入阻抗，輸出阻抗，電壓增益，增益頻寬積，壓擺率。其中，增益頻寬積 gbwp，gbw，gbp或gb 是放大器頻寬和頻寬的增益的乘積，是衡量放大器效能的乙個引數，在頻率足夠大時，增益頻寬積是乙個常數 壓擺率為運算放大器輸出電壓的轉換速率，單位有通常有v s，v ms和v s三種，...
運算放大器
運算放大器 簡稱 運放 是具有很高放大倍數的電路單元。在實際電路中，通常結合反饋網路共同組成某種功能模組。它是一種帶有特殊耦合電路及反饋的放大器。其輸出訊號可以是輸入訊號加 減或微分 積分等數 算的結果。由於早期應用於模擬計算機中，用以實現數 算，故得名 運算放大器 運放是乙個從功能的角度命名的電路...