示例 - 双运放仪表放大器基础知识

　　此配置的交流共模抑制性能一般较差，因为从V到V。的信号路径具有额外的A1相移。此外，两个放大器在不同闭环增益下（对应于不同带宽） 工作。图1所示的小调整电容“C”可稍微改善交流CMR。

　　不使用Rg时，低增益（G= 2）单电源双运放仪表放大器配置结果如以上图2所示。

　　

　　输入共模和差分信号值必须限制，以防止A1或A2发生饱和。本例中，运算放大器在供电轨的0.1V内保持线性，输出上限和下限分别指定为V。。和VO。这些饱和电压限值是单电源、轨到轨输出运算放大器（例如AD822）的典型值。

　　使用图2的公式，V1的电压必须介于1.3 V至2.4 V之间，以防止A1发生饱和。请注意，Vref连接到Voh和Vol。的平均值（2.5 V）。这是为了提供双极性差分输入信号和以+2.5 V为参考的Vout。

　　以下图3显示高增益（G= 100）单电源双运放仪表放大器配置。请注意，使用相同公式，VI的电压现在可在0.124 V至4.876 V间摆动。Vgef仍为2.5 V，以提供双极性输入和输出信号。

　　

　　所有这些分析都显示，采用单电源供电时，传统的双运放仪表放大器架构存在较大限制。一方面，该架构对给定增益下的容许输入CM范围造成限制。另一方面，它对给定CM输入电压下的容许增益范围造成限制。

　　不过，还有许多情况下，增益和CM电压的组合无法用图1至3的基本双运算放大器结构来支持，即使放大器是理想的（即两个供电轨均有零输出饱和电压）。

　　总而言之，无论增益如何，常见的双运放仪表放大器基本结构在采用单电源供电时无法提供OV的CM输入电压。消除这些单电源供电限制的唯一途径是修改仪表放大器架构。

　　AD627单电源双运放仪表放大器

        通过对基本双运放仪表放大器架构做一些关键修改，可以克服上述CM限制。以下图4为AD627仪表放大器架构，其中显示了这些在电路中实施的修改。

　　

　　在此电路中，两个运算放大器均由一个PNP共发射极输入级和一个增益级构成，分别指定为Q1/A1和Q2/A2。PNP晶体管不仅提供增益，还可对输入信号进行电平转换，将其提高约0.5V，因此共模输入电压可到达负供电轨以下F0.1V。容许的最大正输人电压比正供电轨低1V。

　　AD627仪表放大器提供轨到轨输出摆幅，且具有宽电源电压范围（+2.7V至+18V）。无外部增益设置电阻R。时，仪表放大器增益最小值为5。通过添加外部电阻，增益最高可达1000。使用1k2非均衡信号源、+3 V单电源且G= 5时，AD627B在60 HZ 下的共模抑制比为85 dB。

　　虽然AD627是双运放仪表放大器，仍需注意，它没有图1所示基本电路的CM频率响应限制。由于使用专利电路，AD627 CMR的平坦频率远远高于传统分立式双运放仪表放大器可实现的水平。

　　AD627数据手册详细说明了容许输入/输出电压范围，其与增益和电源电压成函数关系。交互式仪表放大器共模范围/增益让算器设让工县可以帮助用户计算仪表放大器的基本共模范围和增益。

　　AD627的主要规格特性如以下图5所示。尽管是低功耗、单电源器件，AD627却能够采用传统的较高电压电源，例如土15V，而且性能出色。