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1、.在一般信号放大的应用中通常只要透过差动放大电路即可满足需求， 然而基本的差动放大电路精密度较差， 且差动放大电路变更放大增益时， 必须满足两个电阻，影响整个讯号放大精确度的变因就更加复杂。仪表放大电路则无上述的缺点。1. AD620 仪表放大器简介图 1 仪表放大电路是由三个放大器所共同组成， 其中的电阻 R 与 Rx 需在放大器的电阻适用范围內 (1k 10k)。固定的电阻 R，我们可以调整 Rx 來调整放大的增益值，其关系式如式（ 1）所示，注意避免每个放大器的饱和现象（放大器最大输出为其工作电压 Vdc）（1）图 1 仪表放大电路示意图一般而言，上述仪表放大器都有包装好的成品可以买到，
2、 只需外接一电阻 （即式中 RX），依照其特有的关系式去调整至所需的放大倍率即可。AD620 仪表放大器的引脚图如图 2 所示。其中 1、8 引脚要跨接一个电阻来调整放大倍率， 4、7 引脚需提供正负相等的工作电压，由 2、3 引脚输入的电压即可从引脚 6 输出放大后的电压值。 引脚 5 是参考基准，如果接地则引脚 6 的输出即为与地之间的相对电压。 AD620 的放大增益关系式如式（ 2）、式（ 3）所示，通过以上二式可推算出各种增益所要使用的电阻值 RG。.图 2 AD620 仪表放大器的引脚图（ 2）即（3）AD620 的基本特点为精度高、使用简单、低噪声，增益范围 11000，只需一个
3、电阻即可设定，电源供电范围 2.3V18V，而且耗电量低，可用电池驱动，方便应用于可携式仪器中。2AD620 仪表放大器基本放大电路图 3 为 AD620 电压放大电路图，其中电阻 RG 需根据所要放大的倍率由式 （ 3-22）求得，图 3 AD620 电压放大电路图.由式（ 3）可以计算出放大2 倍所需要的电阻为49.4 KAD620 非常适合压力测量方面的应用，如血压测量、一般压力测量器的电桥电路的信号放大等。 AD620 也可以作为 ECG 测量使用由于 AD620 的耗电量低，电路中电源可用 3V 干电池驱动；也因此 AD620 可以应用在许多可携式的医疗器材中。AD620 的 5 脚
4、标明 VREF ，这是为了使远距传输信号时消除地电位的不平衡而设定的，输出信号若为V ，则会跌加到 VREF 上，也就是输出为Vout=V+Vref 。一般把 VERF 接地就可以了，或者你想抬高或拉低信号，也可以给VREF 加个电压值。=AD620 的 Vout=（ V+ - V- ）*G + Vref2. 供电电压等使用问题1）大家都知道，放大器的输出电压范围取决于其供电电压 .但是，在 AD620 的使用过程中，更值得注意的是它的放大倍数的线性度受电源电压制约这一点。 +5v 和 -5V 供电时，线性度只在 -3.6V+3.6V 间。提高供电电压，可以扩宽线性区。2）共模输入对输出为负这
5、一区域的放大倍数线性度有较大影响。当共模输入为负的 1v 左右时，在+5v 和 -5v 供电之下，负向输出的线性度只能达到 -2.4v 左右。这一点要特别注意。一般在使用 AD620 时都忽略共模问题，一味使用提高电源的方法来改善线性度是不行的。3）AD620 得 5 脚的作用只能上拉 /下拉输出电压。 5 脚作为参考端，一般情况下接地。当需要运用 5 脚拉高或降低输出时， 可以接某一参考电压。 但在这种情况下，要注意放大倍数的线性区不会因为 5 脚的改变来变化。例如 +5V 和-5V 供电， 5 脚接地时，输出超过 3.6V 都为非线性段；当 5 脚接 +1V 时，不要认为此时输出超过 +4
6、.6V（+3.6V+1V ）才线性，这是同样是超过 3.6V 都为非线性段。还有一点提醒大家，市面上十几块钱的 AD620 都是次品，最好用好的 AD620 ，不然。3. 常见使用问题解答问：我最近想用 Ad620 作一个可调节增益的放大电路， 后面接 16 位的 ADC ，所以对放大电路的精度要求挺高。 使用模拟开关调节增益电阻达到增益倍数的改变。.问题是： Ad620 的输入不为差分信号。我测量的信号输入为单端信号，我将 IN+ 接 “单端信号的信号端 ”，IN- 接 “传感器 GND” ，输出为单端电压信号， ref 输出接地 (和传感器 GND 连接 )。但是我不知道这样接是不是不好？
7、可能共模误差大。有没有更好的设计方案。 如何降低共模误差？输入就是两根线， 一个是传感器信号线，另一根是传感器地线。如果 IN- 接地，则 IN-上的共模干扰信号会直接接到地上减弱，而 IN+ 上的共模干扰信号依然存在，则 AD620 输出不能降低共模噪声。可不可以将输入浮空，也就是将IN+ 接“单端信号的信号端 ”，IN- 接“传感器 GND” ，但是 “传感器 GND” 和 Ad620 供电的地相互隔离， ref 输出接电源地。这样输出信号为 IN+ 和 IN- 的差值，如同差分信号一样可以降低共模干扰。但是两个地电位不同，应该会出现问题，如何才能实现如上的思路。如何保证 IN-接的地和真
8、正的电源地接近， 同时 IN-上的共模噪声依然存在 (IN- 地和 ref 引脚接地之间 “隔离 ”)，这样 AD620 的输出可以最大限度的降低共模噪声。这种设计需要注意什么？如何才能提高信号精度，因为后面是16 位的 AD 。答：该问题实质上是如何实现一个单端信号与差分信号的转换问题。 这个问题非常普遍。问题已经清楚地表述了： “如 IN- 接地，则 IN- 上的共模干扰信号会直接接到地上减弱，而 IN+ 上的共模干扰信号依然存在，则 AD620 输出不能降低共模噪声。 ”仔细分析这个问题，发现我们只要搞清楚AD620 是否可以单端使用就可以了。可以把问题分成两种情况看一下：a）如果 AD
9、620 的 IN- 可以直接接地使用。因为传感器输出是一个单端信号，本来就有一端是地，如此接法实质上就是把传感器和测量电路这两个系统共地而已，不存在不能降低共模噪声这样的问题。当然前提确认是 IN- 引脚是否能够直接接地就可以了，这是 AD620 自身的问题，与传感器无关。b）如果 AD620 的 IN- 不能接地使用。可以考虑把传感器的单端信号通过一个差分放大器转换为差分信号即可。因此，只要测量电路可以接收单端信号就可以了，接法不是问题的关键。4. 补充资料：仪表放大器各种非电量的测量，通常由传感器把它转换为电压（或电流）信号，此电压信号一般都较弱，最小的到 0.1 V ，而且动态范围较宽，
10、往往有很大的共模干扰电压。因此，在传感器后面大都需要接仪表放大器， 主要作用是对传感器信号进行精密的电压放大，同时对共模干扰信号进行抑制，以提高信号的质量。由于传感器输出阻抗一般很高， 输出电压幅度很小，再加上工作环境恶劣， 因此，仪器放大器与一般的通用放大器相比， 有其特殊的要求，主要表现在高输入阻抗，高共模抑制比、低失调与漂移、低噪声、及高闭环增益稳定性等。本节介绍几种由运算放大器构成的高共模抑制比仪表放大器.（一）同相串联差动放大器图 4 为一同相串联差动放大器。 电路要求两只运算放大器性能参数基本匹配， 且在外接电阻元件对称情况下（即 R1=R4，R2 =R3），电路可获得很高的共模抑
11、制比，此外还可以抵消失调及漂移误差电压的作用。图 4 同相串联差动放大器该电路的输出电压由叠加原理可得从而求得差模闭环增益（二）同相并联差动放大器图 5 为同相并联差动放大器。 该电路与图 4 电路一样，仍具有输入阻抗高、 直流效益好、零点漂移小、共模抑制比高等特点， 在传感器信号放大中得到广泛应用。.图 5 同相并联差动放大器由图 5 可知：将 I 代入 V 01，V 02 可得由此可得电路差模闭环增益该电路若用一可调电位器代替R7，可以调整差模增益A d 的大小。该电路要求 A 3 的外接电阻严格匹配，因为 A 3 放大的是 A 1，A 2 输出之差。电路的失调电压是由 A 3 引起的，降
12、低 A3 的增益可以减小输出温度漂移。.（三）增益线性可调差动放大器图 6 是电压增益可线性调节的差动放大器。可以通过调节电位器 RW 的线性刻度来直接读取电压增益，给使用带来很大的方便。图 6 增益线性可调差动放大器图 6 中，由叠加原理可得因 V A =VB，整理上两式，且当 R1=R2=R3=R4 时，输出电压电路闭环增益.可见，电路增益与RPW 成线性关系，改变RW 大小不影响电路的共模抑制比（四）高共模抑制比差动放大器前面讨论的电路中， 没有考虑寄生电容、 输入电容和输入参数不对称对抑制比的影响。当要求提高交流放大电路的共模抑制比时， 这些影响就必须考虑。 在检测和控制系统中， 常用屏蔽电缆来实现长距离信号传输， 信号线与屏蔽层之间有不可忽略的电容存在。 习惯上
