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三运放组成的仪表放大器原理分析

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发表于 2014-6-3 15:32:05 | 显示全部楼层 |阅读模式
仪表放大器与运算放大器的区别是什么?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单元。大多数情况下,仪表放大器的两个输入端阻抗平衡并且阻值很高,典型值≥109 Ω。其输入偏置电流也应很低,典型值为 1 nA至 50 nA。与运算放大器一样,其输出阻抗很低,在低频段通常仅有几毫欧(mΩ)。运算放大器的闭环增益是由其反向输入端和输出端之间连接的外部电阻决定。与放大器不同的是,仪表放大器使用一个内部反馈电阻网络,它与其信号输入端隔离。对仪表放大器的两个差分输入端施加输入信号,其增益既可由内部预置,也可由用户通过引脚连接一个内部或者外部增益电阻器设置,该增益电阻器也与信号输入端隔离。
专用的仪表放大器价格通常比较贵,于是我们就想能否用普通的运放组成仪表放大器?答案是肯定的。使用三个普通运放就可以组成一个仪用放大器。电路如下图所示:
20140415161243_1674.jpg
图1 标准三运放仪表放大器电路
输出电压表达式如图中所示。
看到这里大家可能会问上述表达式是如何导出的? 为何上述电路可以实现仪表放大器?下面我们就将探讨这些问题。在此之前,我们先来看如下我们很熟悉的差分电路:
232323.jpg
图2 用单运放实现仪表放大器的差分放大电路
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看一下,学习了
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