仪表放大器是工业、医疗和军事系统中常用的构件。这种组件的主要优点是在放大差分输入信号时能够抑制共模信号。
虽然所有的仪表放大器在低频下表现良好,但它们对共模信号的抑制能力通常随着频率的增加而迅速下降。
的电路图1是一种具有高共模抑制比(CMRR)的复合仪表放大器。它具有扩展的频率范围,在此范围内仪表放大器具有良好的共模抑制(图2).该电路由三个仪表放大器组成。其中的两个,U1和U2,是相互关联的并以反相连接。没有必要匹配这些设备,因为它们在设计上是相关的。它们的输出,OUT1和OUT2,驱动第三个仪表放大器,拒绝共模信号和放大差分信号。系统的总增益可以通过增加外部电阻来确定。在没有任何外部电阻的情况下,系统增益为2(图3).图中显示了增益为100时电路的性能图4.
由于U1和U2是相关的,它们的共模误差是相同的。因此,这些错误作为一个共模输入信号出现给U3, U3拒绝它们。事实上,如果有必要,OUT1和OUT2可以直接驱动模数转换器(ADC)。ADC的差分输入级将抑制共模信号,如图所示图5.