如何为仪表放大器提供真确的基准电压？

 

通常认为仪表放大器基准输入端是高阻抗，因为它是一个输入端口。因此，你可能将高阻抗源，比如电阻分压器连接至仪表放大器的基准电压引脚。

 

但，对于某些类型的仪表放大器，这可能导致严重错误。

 

例如，一种流行的仪表放大器设计结构采用三运算放大器，其连接方法如图1所示。总信号增益为

其中：

若通过低阻抗源驱动，基准输入端的增益为单位增益。但在此例中，仪表放大器的基准引脚直接与一个简单的分压器相连。这破坏了减法电路的对称性以及分压电路的分配比，降低了仪表放大器的共模抑制能力及其增益精度。

 

但在某些情况下，R4是可调的，因而可降低其电阻值，降低量等于分压电阻的并联值(本例为50 kΩ)。此时，电路的表现就像是将相当于电源电压一半的低阻抗电压源连接到保持原始值的R4上。此外，还可使减法器的精度维持不变。

图1. 不恰当的使用简单分压器来直接驱动三运放结构仪表放大器的基准引脚

 

如果仪表放大器采用单芯片封装(IC)，则不能使用这种方法。另一考虑因素是，分压器电阻的温度系数还应能跟踪R4以及减法电路中的其它电阻。最后，这种方法排除了调节基准电压的可能。另一方面，如果试图通过在分压器中使用小电阻值来降低附加电阻，则会增加电源的耗散电流，进而增加电路功耗。这并非好的设计方法。

 

图2给出了一种较好的解决方案，该方案在分压器与仪表放大器基准输入端之间采用了一个低功耗运放缓冲器。这种方法消除了阻抗匹配和温度跟踪问题，并且允许轻松调节基准电压。

图2.利用运算放大器的低阻抗输出端驱动仪表放大器的基准引脚

 

读完本文，为仪表放大器提供真确的基准电压的方法get到了么？