【導讀】?jì)x表放大器，簡(jiǎn)稱(chēng)儀放，英文名叫做Instrument Amplifier，通常用于高精密低頻信號檢測，像溫度，壓力等電橋差分測量，電流取樣，生物電等微弱差分信號放大。這些信號有共同的特點(diǎn)就是：差分信號，幅度較小，源阻抗較高，并且共模電壓變化比較大。放大這些信號通常直流精度要求較高，失調電壓，失調電流通常是我們關(guān)注的參數，然而還有一個(gè)非常重要的參數，CMRR，共模抑制比也會(huì )對儀表放大器的精度造成重要的影響。
共模抑制比，描述的是放大器共模電壓的變化導致的輸出電壓的變化，通常使用dB值來(lái)描述。舉個(gè)例子，比如80dB的共模抑制比，代表共模電壓變化1V，輸入失調電壓變化0.1mV，如果放大1000倍，那么對應的輸出失調電壓將變化100mV。
其中 Vout 為輸出失調電壓；Vcm 為輸入共模電壓；即輸入端對地共模電壓與 Vref 之間的差值；Gain 為儀表放大器的增益。從公式上看，儀表放大器的共模電壓導致的輸出失調電壓變化與增益有關(guān)系。實(shí)際上，儀表放大器的CMRR指標在不同的增益下是不同的。比如TI典型的高精度零失調儀表放大器INA188，在增益為1的時(shí)候，CMRR最小值為84dB，而在增益為1000的時(shí)候，CMRR的最小值為118dB，典型值為130dB。所以重復上面的例子，使用INA188放大1000倍，1V的共模電壓變化，典型情況下輸出失調電壓變化僅僅為0.3mV，這可以滿(mǎn)足絕大部分應用場(chǎng)合的應用要求。
上圖所示的是一個(gè)典型的電橋測量方案，包含前級差分儀表放大器，電平移位限幅緩沖驅動(dòng)ADC等結構，提供高精度的小信號采樣。典型的儀表放大器可以參考INA188, INA826, INA333，可以覆蓋從高電壓到低功耗的全部場(chǎng)合，并且CMRR在放大倍數為10的時(shí)候的最小值大于100dB。OPA196為T(mén)I全新一代的E-trim運算放大器，直流失調電壓更是在100uV以下，OPA191甚至達到5uV 。這樣高的CMRR和低的失調電壓，提高系統精度的同時(shí)可以降低系統的設計難度和成本，提升產(chǎn)品的競爭力。
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