仪表放大器是一种IC（集成电路），主要用于放大信号。该放大器属于差分放大器家族，因为它增加了两个输入端之间的差值。

　　仪表放大器的主要功能是为电路选择减少不需要的噪声，而每个IC引脚都熟悉抑制噪声的能力，这就是CMRR（共模抑制比）。仪表放大器集成电路具有高共模抑制比、高开环增益、低漂移和低直流失调等特性，是电路设计中必不可少的元件。

　　仪表放大器的主要特点。

　　仪表放大器用于放大非常低电平的信号，并抑制噪声和干扰信号，如心跳、血压、温度、地震等。因此，一个好的仪表放大器的基本特征包括以下几点：。

　　仪表放大器的输入信号能量非常低，因此仪表放大器应具有高增益，并应准确。

　　增益应该可以很容易地通过一个单一的控制来调节。

　　必须具有高输入阻抗和低输出阻抗，以防止负载。

　　仪表放大器应具有高共模抑制比，因为传感器输出在长导线上传输时经常包含共模信号，如噪声。

　　它还必须有一个高摆率来处理事件的急剧上升时间，并提供最大的不失真的输出电压摆幅。

　　使用运算放大器的仪表放大器。

　　使用运算放大器电路的仪表放大器如下图所示。运算放大器1和2是同相放大器，运算放大器3是差分放大器。这三个运算放大器一起构成一个仪表放大器。仪表放大器的最终输出Vout是加到运算放大器3输入端的输入信号的放大差值。此外，运算放大器1和运算放大器2的输出分别为Vo1和Vo2。

　　仪表放大器的工作原理是：理想情况下，输入级运算放大器的电流为零。因此，通过电阻器R1、Rgain和R1的电流I保持不变。

　　在节点E和F之间应用欧姆定律，既有：

　　I=(Vo1-Vo2)/(R1+Rgain+R1)……………………….(1)

　　I=(Vo1-Vo2)/(2R1+Rgain)

　　由于没有电流流向运算放大器1和2的输入，因此节点G和H之间的电流I可以给出为：

　　I=(VG-VH)/Rgain=(V1-V2)/Rgain……………………….(2)

　　联合等式1和2，既有：

　　(Vo1-Vo2)/(2R1+Rgain)=(V1-V2)/Rgain

　　(Vo1-Vo2)=(2R1+Rgain)(V1-V2)/Rgain………………………….(3)

　　差动放大器的输出为：

　　Vout=(R3/R2)(Vo1-Vo2)

　　因此就有：(Vo1–Vo2)=(R2/R3)Vout，代入等式3中的(Vo1–Vo2)值，可以得到：

　　(R2/R3)Vout=(2R1+Rgain)(V1-V2)/Rgain

　　即：Vout=(R3/R2){(2R1+Rgain)/Rgain}(V1-V2)

　　上述等式给出了仪表放大器的输出电压。

　　放大器的总增益由(R3/R2){(2R1+Rgain)/Rgain}项给出。

　　仪表放大器的总电压增益可以通过调整电阻器Rgain的值来控制，而仪表放大器的共模信号衰减由差动放大器提供。

　　仪表放大器的优点。

　　仪表放大器的优点主要包括以下几点：。

　　三运放仪表放大器电路的增益可以很容易地通过简单地调整一个电阻Rgain的值来改变。

　　放大器的增益只取决于所使用的外部电阻。

　　由于放大器1和2的射极跟随器配置，输入阻抗非常高。

　　由于差分放大器3，仪表放大器的输出阻抗很低。

　　运算放大器3的共模抑制比很高，几乎所有的共模信号都被拒绝。

　　仪表放大器应用。

　　仪表放大器的主要应用包括以下几种：。

　　主要涉及高差分增益精度是必需的，其中强度必须保持在嘈杂的环境中，并存在巨大的共模信号。

　　用于从热电偶、应变片、惠斯通电桥测量等小型O/P传感器获取数据。

　　用于导航、医疗、雷达等。

　　用于提高音频应用中的信噪比（SNR），如低振幅音频信号。

　　用于高速信号调理中的成像和视频数据采集。

　　用于射频电缆系统中，放大高频信号。

　　以上是关于仪表放大器的电路图、原理、优点和应用特点的相关知识汇编。根据以上不难发现，仪表放大器在处理低电压条件时是一个不可缺少的集成电路，而仪表放大器的增益可以通过改变输入侧的电阻来改变。更重要的是，仪表放大器具有高输入电阻和高共模抑制比。