仪表放大器的概述 _仪表放大器的特点

仪表放大器的概述随着电子技术的飞速发展，运算放大电路也得到广泛的应用。仪表放大器是一种精密差分电压放大器，它源于运算放大器,且优于运算放大器。仪表放大器把关键元件集成在放大器内部，其独特的结构使它具有高共模抑制比、高输入阻抗、低噪声、低线性误差、低失调漂移增益设置灵活和使用方便等特点,使其在数据采集、传感器信号放大、高速信号调节、医疗仪器和高档音响设备等方面倍受青睐。仪表放大器是一种具有差分输入和相对参考端单端输出的闭环增益组件，具有差分输入和相对参考端的单端输出。与运算放大器不同之处是运算放大器的闭环增益是由反相输入端与输出端之间连接的外部电阻决定，而仪表放大器则使用与输入端隔离的内部反馈电阻网络。仪表放大器的 2 个差分输入端施加输入信号，其增益即可由内部预置，也可由用户通过引脚内部设置或者通过与输入信号隔离的外部增益电阻预置。
仪表放大器的特点●
高共模抑制比
共模抑制比(CMRR)
则是差模增益(
A
d)
与共模增益(
Ac)
之比,即:CMRR
=
20lg
|
【仪表放大器的概述】Ad/
Ac
|
dB
;仪表放大器具有很高的共模抑制比，CMRR
典型值为
70～100
dB
以上。
●
高输入阻抗
要求仪表放大器必须具有极高的输入阻抗，仪表放大器的同相和反相输入端的阻抗都很高而且相互十分平衡，其典型值为
10^9～10^12Ω.
●
低噪声
由于仪表放大器必须能够处理非常低的输入电压，因此仪表放大器不能把自身的噪声加到信号上，在
1
kHz
条件下，折合到输入端的输入噪声要求小于
10
nV/
Hz.
●
低线性误差
输入失调和比例系数误差能通过外部的调整来修正，但是线性误差是器件固有缺陷，它不能由外部调整来消除。一个高质量的仪表放大器典型的线性误差为
0.
01
%
，有的甚至低于
0.
0001
%.
●
低失调电压和失调电压漂移
仪表放大器的失调漂移也由输入和输出两部分组成，输入和输出失调电压典型值分别为
100μV
和2
mV.
●
低输入偏置电流和失调电流误差
双极型输入运算放大器的基极电流,FET
型输入运算放大器的栅极电流，这个偏置电流流过不平衡的信号源电阻将产生一个失调误差。双极型输入仪表放大器的偏置电流典型值为
1
nA～50
pA
；而
FET
输入的仪表放大器在常温下的偏置电流典型值为
50
pA.
●
充裕的带宽
仪表放大器为特定的应用提供了足够的带宽，典型的单位增益小信号带宽在
500
kHz～4
MHz
之间。
●
具有“检测”端和“参考”端
仪表放大器的独特之处还在于带有“检测”端和“参考”端，允许远距离检测输出电压而内部电阻压降和地线压降(
IR)
的影响可减至最小。
在简易电子秤电路制作过程中,选择仪表放大器时主要应注意哪些方面的问题？需要注意仪表放大器是一种具有差分输入和相对参考端单端输出的闭环增益组件，具有差分输入和相对参考端的单端输出。与运算放大器不同之处是运算放大器的闭环增益是由反相输入端与输出端之间连接的外部电阻决定，而仪表放大器则使用与输入端隔离的内部反馈电阻网络。
仪表放大器的2个差分输入端施加输入信号，其增益即可由内部预置，也可由用户通过引脚内部设置或者通过与输入信号隔离的外部增益电阻预置。
扩展资料：
特性包括非常低直流偏移、低漂移、低噪声、非常高的开环增益、非常大的共模抑制比、高输入阻抗。仪表放大器用于需要精确性和稳定性非常高的电路。
虽然仪表放大器在线路图上是一颗运算放大器；但实际上是由三颗运算放大器所组成（如图一所示）；仪表放大器分成两个部分，输入端的两个电压跟随器提供输入端(+,)高输入阻抗，后级则是差分放大器，用来做两个输入端的差分放大；
不过，通常第二级的差分放大器的增益会设计为1，也就是只做两个电压的相减运算。
仪表放大器各部分作用仪表放大器主要由两级差分放大器组成，第一级是由两个同相放大电路组成，这样大大增大了仪表放大器的输入阻抗，对差模信号放大，对共模信号跟随，因此可以增大仪表放大器的共模抑制比。第二级是差分比例放大电路，主要是设置放大电路的增益。