ADI模拟电子器件基础（三）——仪表放大器

仪表放大器：
仪表放大器-精密闭环增益模块：
与参考端或共用端相比，一对差异输入端和单端输出
其输入阻抗平衡和高阻值≥109Ω。仪表放大器采用内部反馈电阻网络
增益设置电阻RG

减法器或差动放大器：

存在问题：
（1）从V1和V2.从输入阻抗的不平衡来看V输入阻抗为1R1，从V2.输入阻抗为R1’ R2’
(2)共模抑制主要由电阻比匹配而不是操作放大器决定；电阻比R1/R2,R1’/R必须很好地匹配来抑制共模噪声

基本配置双运放仪表放大器：

双运放仪表放大器输入阻抗本身较高，使信号源阻抗可能较高且不平衡
直流共模抑制性能R1/R2与R1’/R2.匹配限制
如果四个电阻中的任何一个不匹配
直流共模抑制比限于下值：

双运放仪器放大器的缺点：必须选择相对于增益的共模电压输入范围。A1必须将V1的信号放大1 R1/R2倍 如果过R1>>R2,一旦V1共模信号过高A1将饱和并消耗用于放大目标差异信号的信号A1余量
交流共模抑制性能较差

三运算放大器仪表放大器的基本结构：
三运放仪表放大器：

仪表放大器直流误差源：
外部增益电阻应选择低温系数金属薄膜电阻 精度最好为0.1%以上

增益误差和增益非线性度：
外部电阻的温度系数和网络中电阻之间的温差会增加整体增益误差

输入失调电压与偏置电流误差：
输入失调电压 VOSI仪表放大器输出端输入失调部分由增益G反映；
输出失调电压VOSO独立于增益

仪表放大器的两个电源引脚都需要去耦电容器。低电感陶瓷电容器(0.01-0.1uF）
低ESR点解电容应位于PCB板上的几个点实现低频去耦

桥接电路误差预算分析：

增益 失调 CMR系统校准可以消除误差
其余误差-增益非线性度.1HZ至10HZ校准无法消除噪声-
最终将系统分辨率限制为42.8PPM
本例适用于解决增益的非线性度LF噪声性能限制性误差
ADI通用放大器(包括仪表放大器)误差预算分析工具和Analog
Bridge Wizard?为协助桥接电路的设计，请参见这些设计工具：
https://www.analog.com/en/design-center/design-tools-and-calculators.html

差动放大器和电流检测放大器：
基于差动放大器的电流检测应用