儀表放大器的構成原理

儀表放大器（Instrumentation Amplifier，簡稱IA）是一種專門用于信號增益、濾波和隔離的放大器電路，其具有高輸入阻抗、高共模抑制比和良好的線性度等特點，因此在精密測量和數據采集等領域得到廣泛應用。儀表放大器由三個運算放大器和若干個電阻組成，其構成原理如下：

基本架構：儀表放大器的基本架構是由兩個差分放大器（Differential Amplifiers）和一個緩沖放大器（Buffer Amplifier）組成，其中，第一級差分放大器負責輸入信號的放大和處理，第二級差分放大器負責輸出信號的放大和處理，緩沖放大器則起到驅動負載和穩定輸出的作用。

雙供電：儀表放大器通常采用雙供電電源，可以使其工作在對稱的正負電壓范圍內，從而提高了其抗干擾能力和電路靈敏度。

對稱電路：為了提高共模抑制比和減小噪聲影響，儀表放大器采用對稱電路設計，即前后兩級差分放大器的電路結構基本相同，且輸入信號的正負極性與輸出信號的正負極性保持一致。

可調增益：儀表放大器可以通過調節中間的增益電阻來調整其放大倍數，從而適應不同的測量范圍和精度要求。

高輸入阻抗：儀表放大器的輸入阻抗非常高，一般在兆歐姆以上，這可以避免對被測電路產生影響，并提高了電路的靈敏度和分辨率。

綜上所述，儀表放大器是一種由兩個差分放大器和一個緩沖放大器組成的放大器電路，具有高輸入阻抗、高共模抑制比和良好的線性度等特點，可用于信號增益、濾波和隔離等應用場合。

審核編輯：湯梓紅