仪表放大器

仪表放大器是一个闭环增益组件，具有差分输入和相对于参考的单端输出，具有差分输出和相对于参考的单端输出。

与运算放大器的不同之处在于运算放大器的闭环增益由连接在反相输出和输出之间的外部电阻决定，而仪表放大器则使用与输入隔离的内部反馈电阻网络。

输入电压施加到仪表放大器的两个差分输入，增益可以在内部预设，或者可以由用户通过内部引脚或与输入信号隔离的外部增益电阻在内部设置。

构建具有分立元件的仪表放大器（IA）需要花费大量的时间和精力，并且使用集成仪表放大器（IA）或差分放大器是一种简单且可行的替代方案。

为了更好地理解仪表放大器（IA）并了解共模抑制比（CMR）的重要性，这里使用惠斯通电桥发送器来说明，R1 = R2 = R3 = R4 =5kΩ，激励电压（Vex）是10V。

因此，在空载条件下，“桥”的计算可以在空载条件下进行。

可以得到：V1 = Vex（R2 /（R2 + R1）），V1 = 5VV2 = Vex（R3 /（R3 + R4）），V2 = 5V，所以：V = V1 -V2 = 5V-5V = 0V变送器输出是电桥两个输出之间的电压差（ΔV）。

假设对桥的四个可动臂施加一定的激励，并且R1和R4的值增加，并且R2和R3的值减小。

此时，如果R1 = R4 =5001Ω，R2 = R3 =4999Ω，Vex = 10V，则可得到：V1 = 5.001V V2 = 4.999V。

事实上，人们关心的信号是：ΔV= V1-V2 = 2mV。

因此，通过计算共模电压（CMV），共模电压（CMV）等于（V1 + V2，/ 2 = 5V，即使电桥不平衡。

理想情况下，该电路的输出为：Vo =ΔV ·增益。

上述计算表明，当存在较大的共模信号时，很难测量弱电压信号;并且可以通过测量两个大电压信号V2和V1来获得ΔV（以mV为单位）。

两个电压都可以在（1）注意关键元件的选择，注意尽可能使运放的特性一致;选择电阻时，应选用低温度系数电阻，以获得尽可能低的漂移;选择R3，R4，R5和R6应尽可能匹配。

（2）注意在电路中增加各种抗干扰措施，如在电源输入端加电源去耦电容，并加入RC低电平 - 在信号输入端通过。

过滤或添加高频噪声消除电容器连接到运算放大器A1和A2的反馈回路，仔细布置PCB设计中的合理布线，正确处理接地线等。

提高电路抗干扰性并最大化电路性能。

仪表放大器专注于精密差分电压放大器，这些放大器源自运算放大器，优于运算放大器。

仪表放大器集成了放大器内部的关键元件，其独特的结构使其具有高共模抑制比，高输入阻抗，低噪声，低线性误差，低失调漂移增益灵活性和易用性，支持数据采集，传感器信号放大，高速信号调理，医疗仪器和高端音频。