儀表放大器相較于運算放大器的優(yōu)勢，外顯在數據采集、傳感器信號放大、高速信號調節(jié)、醫(yī)療儀器和高檔音響設備此類需要精密信號的應用。但儀表放大器本身源于運算放大器，它把關鍵元件集成在放大器內部，其獨特的結構使它具有高共模抑制比、高輸入阻抗、低噪聲、低線性誤差、低失調漂移增益設置靈活和使用方便等特點。小A整理了ADI智庫最新上線的《儀表放大器應用工程師指南》中對于儀表放大器基本原理的描述，希望解答題主的疑問。
運算放大器的閉環(huán)增益是由其反向輸入端和輸出端之間連接的外部電阻器決定。與運算放大器不同的是，儀表放大器使用與其信號輸入端隔離的內部反饋電阻網絡。對儀表放大器的兩個差分輸入端施加輸入信號，其增益既可由內部預置，也可以由用戶將引腳連接到內部或者外部增益電阻器而設置，該增益電阻器也與信號輸入端隔離。
圖1 AD8221電橋電路
圖 1示出一個電橋前置放大器電路，這是一種典型的儀表放大器應用。當檢測信號時，電橋電阻器的阻值改變，使電橋失去平衡并且在電橋兩端產生差分電壓變化。該電橋的信號輸出就是這種差分電壓，其直接連接到儀表放大器的輸入端。此外，恒定的直流(DC)電壓也施加到兩輸入端。通常，該直流電壓通常在兩輸入端是相等的或是共模的。儀表放大器的主要作用通常在于抑制共模DC 電壓或者兩輸入端的任何其它共模電壓，同時放大差分信號電壓，即兩輸入端之間的電壓差。
相反，如果在此應用中使用標準的運算放大器，則其僅能簡單地放大差模信號電壓以及任何 DC 信號、噪聲或其它共模電壓。結果，該信號會淹沒在DC 失調電壓和噪聲之中。因此，即使最好的運算放大器也不能有效地提取微弱信號。圖2 對比了運算放大器與儀表放大器輸入特性之間的差別。
圖2 運算放大器與儀表放大器輸入特性比較
以上是小A的補充作答，不知道題主以及抱有類似疑惑的知友看到這是否還“有很多問號”?歡迎大家在評論區(qū)與小A一同探討~
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