当前位置:文档之家› 三运放仪表放大器工作原理分析

三运放仪表放大器工作原理分析

三运放仪表放大器工作原理分析
图1 所示的三运放仪表放大器看似为一种简单的结构,因为它使用已经存在了几十年的基本运算放大器(op amp)来获得差动输入信号。

运算放大器的输入失调电压误差不难理解。

运算放大器开环增益的定义没有改变。

运算放大器共模抑制(CMR)的简单方法自运算放大器时代之初就已经有了。

那么,问题出在哪里呢?
图1:三运放仪表放大器,其VCM 为共模电压,而VDIFF 为相同仪表放大器的差动输入。

单运算放大器和仪表放大器的共享CMR 方程式如下:本方程式中,G 相当于系统增益,VCM 为相对于接地电压同样施加于系统输入端的变化电压,而VOUT 为相对于变化VCM 值的系统输出电压变化。

在CMR 方面,运算放大器的内部活动很简单,其失调电压变化是唯一的问题。

就仪表放大器而言,有两个影响器件CMR 的因素。

第一个也是最重要的
因素是,涉及第三个放大器(图1,A3)电阻比率的平衡问题。

例如,如果R1 等于R3,R2 等于R4,则理想状况下的三运放仪表放大器CMR 为无穷大。

然而,我们还是要回到现实世界中来,研究R1、R2、R3 和R4 与仪表放大器CMR 的关系。

具体而言,将R1:R2 同R3:R4 匹配至关重要。

结合A3,这4 个电阻从
A1 和A2 的输出减去并增益信号。

电阻比之间的错配会在A3 输出端形成误差。

方程式2 在这些电阻关系方面会形成CMR 误差:例如,如果R1、R2、R3 和R4 接近相同值,且R3:R4 等于R1/R2 的1.001,则该0.1%错配会带来仪表放大器CMR 的降低,从理想水平降至66dB 级别。

根据方程式1,仪表放大器CMR 随系统增益的增加而增加。

这是一个非常。

相关主题