仪表放大器

在本文中，将介绍另一种促进这项工作的工具和方法，会逐一介绍每个设计步骤，让大家快速掌握使用新发布的仪表放大器创建精密PGIA所需的外部元器件值。

本文将探讨一些利用仪表放大器的平衡和出色直流/低频共模抑制（CMR）特性的方法，使得仪表放大器配合阻性传感器（例如应变计）使用，传感器与放大器在物理上分离。

Q: 是否可以使用仪表放大器测量两个光源之间的差异？ A: 是的，用两个光敏电阻替换仪表放大器的主设定电阻就可以。 在许多照明应用中，测量两个光源的相对强度比测量其各自的强度更重要。这样能确保两个光源以相同的强度发光。例如，比较同一建筑物内控制室（ 1 号房间）和另一间房（ 2 号房间）的亮度会有帮助，以便可以在白天的任何时间和夜里进行调整。或者，对于一个生产系统，您可能希望确保明亮的光照条件不发生变化。 确定相对强度的一种办法是测量两个附加光检测器的不同输出。其差异将被转换为以地为基准的单端电压信号。 图 1 中的电路就是解决此问题的一种简单但有效的方法，其使用带电阻增益控制功能的仪表放大器，例如 AD623。

仪表放大器（IA）是检测应用的主力。本文将探讨一些利用仪表放大器的平衡和出色直流/低频共模抑制（CMR）特性的方法，使得仪表放大器配合阻性传感器（例如应变计）使用，传感器与放大器在物理上分离。文中将提出一些提高此类增益级的抗噪性，同时降低其对电源变化和元件漂移的敏感性的方法。文章还会提供实测性能值和结果以展示精度范围，方便最终用户应用进行快速评估。 说到传感器，几乎没有什么能比得过惠斯登电桥（图1）。该电桥可产生差分电压，当物理参数变化时，差分电压会随之发生可预测的变化。差分电压还有抑制温度和时间漂移的附带好处。差分电压位于较大共模 (CM) 电压之上。使用仪表放大器来放大电桥提供的小信号。仪表放大器的优点在于，在电桥元件负载很少或没有负载的情况下，它可以检测差分电压并将CM抑制到传统运算放大器无法实现（因为要求外部电阻高度匹配）的程度。

摘要 仪表放大器(IA)是检测应用的主力。本文将探讨一些利用仪表放大器的平衡和出色直流/低频共模抑制(CMR)特性的方法，使得仪表放大器配合阻性传感器（例如应变计）使用，传感器与放大器在物理上分离。本文将提出一些提高此类增益级的抗噪性，同时降低其对电源变化和元件漂移的敏感性的方法。文章还会提供实测性能值和结果以展示精度范围，方便最终用户应用进行快速评估。 详细说明 说到传感器，几乎没有什么能比得过惠斯登电桥（图1）。该电桥可产生差分电压，当物理参数变化时，差分电压会随之发生可预测的变化。差分电压还有抑制温度和时间漂移的附带好处。差分电压位于较大共模(CM)电压之上。使用仪表放大器来放大电桥提供的小信号。

我有一个仪表放大器，但我需要更宽的动态范围，而不是单一增益。我可以通过多路复用增益电阻来获得可编程增益吗？ 为了实现高精度传感器测量动态范围的最大化，可能需要使用可编程增益仪表放大器(PGIA)。由于大多数仪表放大器使用外部增益电阻(RG)来设置增益，似乎通过一组多路复用增益电阻就可以实现所需的可编程增益。 虽然这是可能的，但在以这种方式将固态多路复用器施加于系统之前需要考虑三个主要问题：电源与信号电压的限制、开关电容和导通电阻。 图1.

电路功能与优势 具有宽动态范围的数据采集系统常常需要某种方法来调整模数转换器(ADC)的输入信号电平。为使 ADC 发挥最佳性能，最大输入信号应与其满量程电压匹配。这可以通过一个可编程增益放大器电路来实现。 本电路利用一个四通道单刀单掷开关(ADG1611)和一个电阻可编程仪表放大器(AD620)提供可编程增益功能。 四个单刀单掷开关与四个精密电阻相连，利用这些开关便可控制外部增益设置电阻值R ，从而设置增益值。

仪表放大器这一术语经常被误用,它指的是器件的应用,而非器件的架构。在过去,任 何被认为精准(即,实现某种输入失调校正)的放大器都被视为“仪表放大器”,这是 因为它被设计为用于测量系统。仪表放大器(即 INA)与运算放大器(运放)相关,因 为二者基于相同的基本构件。但 INA 是专用器件,专为特殊功能设计,并非一个基本构 件。就这一点而言,仪表放大器不是运放,因为它们的用途不同。

作者：Microchip Technology Inc.模拟和接口产品部 首席产品营销工程师 仪表放大器这一术语经常被误用，它指的是器件的应用，而非器件的架构。在过去，任何被认为精准（即，实现某种输入失调校正）的放大器都被视为“仪表放大器”，这是因为它被设计为用于测量系统。仪表放大器（即 INA）与运算放大器（运放）相关，因为二者基于相同的基本构件。但 INA 是专用器件，专为特殊功能设计，并非一个基本构件。就这一点而言，仪表放大器不是运放，因为它们的用途不同。 就用途而言，INA 与运放之间最显著的区别或许是前者缺少反馈回路。运放可配置为执行各种功能，包括反相增益、同相增益、电压跟随器、积分器、低通滤波器和高通滤波器等。在所有情况下，用户都会提供从运放的输出到输入的反馈回路，此反馈回路决定放大器电路的功能。

仪表放大器这一术语经常被误用,它指的是器件的应用,而非器件的架构。在过去,任 何被认为精准(即,实现某种输入失调校正)的放大器都被视为“仪表放大器”,这是 因为它被设计为用于测量系统。仪表放大器(即 INA)与运算放大器(运放)相关,因 为二者基于相同的基本构件。但 INA 是专用器件,专为特殊功能设计,并非一个基本构 件。就这一点而言,仪表放大器不是运放,因为它们的用途不同。 点击下文按钮下载文档： 点击下载