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【模拟电路】仪表放大器分析

2023-11-02

仪表放大器电路的典型结构如图1所示。它主要由两级差分放大器电路构成。其中，运放A1，A2为同相差分输入方式，同相输入可以大幅度提高电路的输入阻抗，减小电路对微弱输入信号的衰减;差分输入可以使电路只对差模信号放大，而对共模输入信号只起跟随作用，使得共模抑制比得到提高。这样在以运放A3为核心部件组成的差分放大电路中，在共模抑制比要求不变情况下，可明显降低对电阻R3和R4，Rf和R5的精度匹配要求，从而使仪表放大器电路比简单的差分放大电路具有更好的共模抑制能力。在R1=R2，R3=R4，Rf=R5的条件下，图1电路的增益为：Au=（1+2R1/Rg）（Rf/R3）。由公式可见，电路增益的调节可以通过改变Rg阻值实现，仪表放大器典型结构见图1。

Rg可理解为下图中的R7和R8

Multisim仿真图如下：

上图中VIN1=3.3V，VIN2=2.8V。
通过计算得到增益为Au=（1+2R1/Rg）（Rf/R3）=（1+20/22）=1.909
理论输出应该为：Vout=1.909（3.3-2.8）=0.9545
实际输出为：0.96
理论和实际基本一致。

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