经典仪表放大电路如何增加调零电路

　　什么是仪表放大器

　　这是一个特殊的差动放大器，具有超高输入阻抗，极其良好的CMRR，低输入偏移，低输出阻抗，能放大那些在共模电压下的信号。

　　概述

　　随着电子技术的飞速发展，运算放大电路也得到广泛的应用。仪表放大器是一种精密差分电压放大器，它源于运算放大器，且优于运算放大器。仪表放大器把关键元件集成在放大器内部，其独特的结构使它具有高共模抑制比、高输入阻抗、低噪声、低线性误差、低失调漂移增益设置灵活和使用方便等特点，使其在数据采集、传感器信号放大、高速信号调节、医疗仪器和高档音响设备等方面倍受青睐。仪表放大器是一种具有差分输入和相对参考端单端输出的闭环增益组件，具有差分输入和相对参考端的单端输出。与运算放大器不同之处是运算放大器的闭环增益是由反相输入端与输出端之间连接的外部电阻决定，而仪表放大器则使用与输入端隔离的内部反馈电阻网络。仪表放大器的 2 个差分输入端施加输入信号，其增益即可由内部预置，也可由用户通过引脚内部设置或者通过与输入信号隔离的外部增益电阻预置。

　　

　　构成原理

　　仪表放大器电路的典型结构如图1所示。它主要由两级差分放大器电路构成。其中，运放A1，A2为同相差分输入方式，同相输入可以大幅度提高电路的输入阻抗，减小电路对微弱输入信号的衰减；差分输入可以使电路只对差模信号放大，而对共模输入信号只起跟随作用，使得送到后级的差模信号与共模信号的幅值之比（即共模抑制比CMRR）得到提高。这样在以运放A3为核心部件组成的差分放大电路中，在CMRR要求不变情况下，可明显降低对电阻R3和R4，Rf和R5的精度匹配要求，从而使仪表放大器电路比简单的差分放大电路具有更好的共模抑制能力。在R1=R2，R3=R4，Rf=R5的条件下，图1电路的增益为：G=（1+2R1/Rg）Rf/R3。由公式可见，电路增益的调节可以通过改变Rg阻值实现。

　　经典仪表放大电路如何增加调零电路

　　想在这个电路中增加一个调零电路，让输出电压在常态时为零。这是一个压力传感器的放大电路，常态时传感器有4~5mv的输出。

　　

　　1、这个电路仅当U3的1脚和3脚都输出正电压，而且1脚电压大于3脚电压的条件下才能正常工作。首先检查传感器U3是否符合条件。

　　2、在电源和地之间接一个5K的电位器，断开LM324 8脚和14脚分别与后面100K电阻的连接，将LM324的3脚所接100K电阻左端接地，将LM324的2脚所接100K电阻的左端连到电位器中间抽头，调节电位器观察LM324的一脚输出，看其最小输出能否达到0V。如果不能，那么该电路无法实现调零了。

　　3、如果上面试验可以调零，那么恢复断开的8脚、14脚对各自后面100K电阻的连接，另在在LM324的2脚接一个100K大电阻到电位器的中间抽头， 即可通过调节电位器将LM324的1脚输出降低到0V了。