零漂移儀表放大器的傳感器電路優(yōu)化方案

　　在傳統(tǒng)的三運放儀表放大器中，輸入緩沖級電路提供了所有的差分增益、單位共模增益和高阻抗輸入。

　　基于三個運放架構(gòu)的IA僅具有有限的傳輸特性（圖2）。在輸入共模和輸入差分電壓的某種組合條件下，這種架構(gòu)中的緩沖放大器A1和A2的輸出很容易達(dá)到電源電壓軌而飽和。在這種狀況下，IA將無法抑制輸入共模電壓。

　　儀表放大器在不同共模電壓處的有限傳輸特性（在高增益處眼圖有所壓縮）。

　　因此，大多數(shù)三運放IA的數(shù)據(jù)手冊都給出了可用的輸入共模電壓對輸出電壓的曲線圖。因為輸出電壓只是按比例縮放的輸入差分電壓，因此這種圖中的兩個軸也可標(biāo)記為“輸入共模電壓對輸入差分電壓”。六邊形內(nèi)的灰色區(qū)域代表了“有效”工作區(qū)，在這個區(qū)域內(nèi)放大器A1和A2的輸出不會飽和至電源電壓軌。

　　請注意，圖2所示的圖形對單電源應(yīng)用有重要的含義。共模電壓很容易接近電路地電平，這是灰色區(qū)域不能延伸到的地方！因此某些應(yīng)用（如低邊電流檢測）不能使用傳統(tǒng)的三運放IA，因為它們的輸入共模電壓等于地電平。

　　三運放IA可以通過匹配差分放大器周圍的片內(nèi)電阻而獲得較高的共模抑制性能，但這種IA的反饋架構(gòu)將大大降低交流CMRR。為克服這些缺點，業(yè)界開發(fā)出另一種IA架構(gòu)，例如2gm間接電流反饋方法（圖3）。