儀表放大器是一種IC（集成電路），主要用于放大信號。該放大器屬于差分放大器家族，因為它增加了兩個輸入端之間的差值。

　　儀表放大器的主要功能是為電路選擇減少不需要的噪聲，而每個IC引腳都熟悉抑制噪聲的能力，這就是CMRR（共模抑制比）。儀表放大器集成電路具有高共模抑制比、高開環(huán)增益、低漂移和低直流失調等特性，是電路設計中必不可少的元件。

　　儀表放大器的主要特點。

　　儀表放大器用于放大非常低電平的信號，并抑制噪聲和干擾信號，如心跳、血壓、溫度、地震等。因此，一個好的儀表放大器的基本特征包括以下幾點：。

　　儀表放大器的輸入信號能量非常低，因此儀表放大器應具有高增益，并應準確。

　　增益應該可以很容易地通過一個單一的控制來調節(jié)。

　　必須具有高輸入阻抗和低輸出阻抗，以防止負載。

　　儀表放大器應具有高共模抑制比，因為傳感器輸出在長導線上傳輸時經常包含共模信號，如噪聲。

　　它還必須有一個高擺率來處理事件的急劇上升時間，并提供最大的不失真的輸出電壓擺幅。

　　使用運算放大器的儀表放大器。

　　使用運算放大器電路的儀表放大器如下圖所示。運算放大器1和2是同相放大器，運算放大器3是差分放大器。這三個運算放大器一起構成一個儀表放大器。儀表放大器的最終輸出Vout是加到運算放大器3輸入端的輸入信號的放大差值。此外，運算放大器1和運算放大器2的輸出分別為Vo1和Vo2。

　　儀表放大器的工作原理是：理想情況下，輸入級運算放大器的電流為零。因此，通過電阻器R1、Rgain和R1的電流I保持不變。

　　在節(jié)點E和F之間應用歐姆定律，既有：

　　I=(Vo1-Vo2)/(R1+Rgain+R1)……………………….(1)

　　I=(Vo1-Vo2)/(2R1+Rgain)

　　由于沒有電流流向運算放大器1和2的輸入，因此節(jié)點G和H之間的電流I可以給出為：

　　I=(VG-VH)/Rgain=(V1-V2)/Rgain……………………….(2)

　　聯(lián)合等式1和2，既有：

　　(Vo1-Vo2)/(2R1+Rgain)=(V1-V2)/Rgain

　　(Vo1-Vo2)=(2R1+Rgain)(V1-V2)/Rgain………………………….(3)

　　差動放大器的輸出為：

　　Vout=(R3/R2)(Vo1-Vo2)

　　因此就有：(Vo1–Vo2)=(R2/R3)Vout，代入等式3中的(Vo1–Vo2)值，可以得到：

　　(R2/R3)Vout=(2R1+Rgain)(V1-V2)/Rgain

　　即：Vout=(R3/R2){(2R1+Rgain)/Rgain}(V1-V2)

　　上述等式給出了儀表放大器的輸出電壓。

　　放大器的總增益由(R3/R2){(2R1+Rgain)/Rgain}項給出。

　　儀表放大器的總電壓增益可以通過調整電阻器Rgain的值來控制，而儀表放大器的共模信號衰減由差動放大器提供。

　　儀表放大器的優(yōu)點。

　　儀表放大器的優(yōu)點主要包括以下幾點：。

　　三運放儀表放大器電路的增益可以很容易地通過簡單地調整一個電阻Rgain的值來改變。

　　放大器的增益只取決于所使用的外部電阻。

　　由于放大器1和2的射極跟隨器配置，輸入阻抗非常高。

　　由于差分放大器3，儀表放大器的輸出阻抗很低。

　　運算放大器3的共模抑制比很高，幾乎所有的共模信號都被拒絕。

　　儀表放大器應用。

　　儀表放大器的主要應用包括以下幾種：。

　　主要涉及高差分增益精度是必需的，其中強度必須保持在嘈雜的環(huán)境中，并存在巨大的共模信號。

　　用于從熱電偶、應變片、惠斯通電橋測量等小型O/P傳感器獲取數(shù)據(jù)。

　　用于導航、醫(yī)療、雷達等。

　　用于提高音頻應用中的信噪比（SNR），如低振幅音頻信號。

　　用于高速信號調理中的成像和視頻數(shù)據(jù)采集。

　　用于射頻電纜系統(tǒng)中，放大高頻信號。

　　以上是關于儀表放大器的電路圖、原理、優(yōu)點和應用特點的相關知識匯編。根據(jù)以上不難發(fā)現(xiàn)，儀表放大器在處理低電壓條件時是一個不可缺少的集成電路，而儀表放大器的增益可以通過改變輸入側的電阻來改變。更重要的是，儀表放大器具有高輸入電阻和高共模抑制比。

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