仪表放大器的构成原理

仪表放大器（Instrumentation Amplifier，简称IA）是一种专门用于信号增益、滤波和隔离的放大器电路，其具有高输入阻抗、高共模抑制比和良好的线性度等特点，因此在精密测量和数据采集等领域得到广泛应用。仪表放大器由三个运算放大器和若干个电阻组成，其构成原理如下：

基本架构：仪表放大器的基本架构是由两个差分放大器（Differential Amplifiers）和一个缓冲放大器（Buffer Amplifier）组成，其中，第一级差分放大器负责输入信号的放大和处理，第二级差分放大器负责输出信号的放大和处理，缓冲放大器则起到驱动负载和稳定输出的作用。

双供电：仪表放大器通常采用双供电电源，可以使其工作在对称的正负电压范围内，从而提高了其抗干扰能力和电路灵敏度。

对称电路：为了提高共模抑制比和减小噪声影响，仪表放大器采用对称电路设计，即前后两级差分放大器的电路结构基本相同，且输入信号的正负极性与输出信号的正负极性保持一致。

可调增益：仪表放大器可以通过调节中间的增益电阻来调整其放大倍数，从而适应不同的测量范围和精度要求。

高输入阻抗：仪表放大器的输入阻抗非常高，一般在兆欧姆以上，这可以避免对被测电路产生影响，并提高了电路的灵敏度和分辨率。

综上所述，仪表放大器是一种由两个差分放大器和一个缓冲放大器组成的放大器电路，具有高输入阻抗、高共模抑制比和良好的线性度等特点，可用于信号增益、滤波和隔离等应用场合。

审核编辑：汤梓红