仪表放大器：三运放INA的基础操作简介
三运放仪表放大器
三运放仪表放大器摘要本系统采用三个OP07双电源单集成运放芯片构成仪表放大器，此放大器能调节将输入差模信号放大100至200倍，同时具有高输入电阻和高共模抑制比，对不同幅值信号具有稳定的放大倍数；电源部分由变压器、整流桥、7812、7912、7805等线性电源芯片组成，可输出+5V、+12V、-12V三路电压。
一、方案论证与比较1.放大器电源的制作方法方案一：本三运放仪表放大器系统采用集成运放OP07，由于OP07是双电源放大器，典型电源电压为，可方便采用市售开关电源或者开关电源芯片制作电源作为OP07的电源输入，开关电源具有的效率高，体积小，散热小，可靠性高等特点，但是因为其内部构造特性，使输出电压带有一定的噪声干扰，不能输出纯净稳定的电压。
方案二：采用线性电源稳压芯片78系列和79系列制作线性电源，使用多输出抽头变压器接入整流桥再接入稳压芯片，输出纯净的线性电源。
2.电源方案论证本系统是一个测量放大系统，其信号要求纯净无噪声干扰，在系统中加入滤波器消除干扰的同时，我们应该考虑系统本身的干扰源并尽量降低干扰。
考虑到开关电源的输出电压不是十分纯净的，带有许多噪声干扰，而线性电源可以稳定输出电压值，虽然线性电源体积较大，效率较低，但是作为测量系统中，我们采用方案二来提高测量的精准度。
3.放大器制作方法方案一：题目要求使输入信号放大100至200倍，可使用单运放构成比例运算放大电路，按负反馈电阻比例运算进行放大，输出电压，此放大电路可以达到预定的放大倍数，但是其对共模信号抑制较差，容易出现波形失真等问题。
方案二：采用三运放构成仪表放大器，这是一种对弱信号放大的一种常用放大器，输出电压。
4.放大器方案论证在测量系统中，通常被测物理量均通过传感器转换为电信号，然后进行放大，因此，传感器的输出是放大器的信号源。
然而，多数传感器的等效电阻均不是常量，他们随所测物理量的变化而变。
这样，对于放大器而言信号源内阻是变量，放大器的放大能力将随信号的大小而变。
仪表放大器的正确使用方法
仪表放大器的正确使用方法发表于2008/7/12 21:40:05仪表放大器的正确使用方法****************************************************************这篇文章转载自/article-2765-儀表放大器的正確使用方法-Asia.html(12月1日 2005 年)作者：ChaCMRrles Kitchin及Lew Counts，Analog Devices****************************************************************仪表放大器（instrumentation amplifier）被广泛地应用在现实世界中的资料截取。
然而，设计工程师在使用它们时，却经常会出现不当使用的情形。
具体来说，尽管现代仪表放大器具有优异的共模抑制（common-mode rejection，CMR），但设计工程师必须限制总共模电压及信号电压，以避免放大器内部输入缓衝的饱和。
不幸的是，设计工程师经常忽略此一要求。
其他常见的应用问题则是由以下因素所引起的，包括以高阻抗源驱动仪表放大器的基准端；在增益很高的情况下来操作低供应电压的仪表放大器电路；仪表放大器输入端与交流耦合，但却没有提供直流对地的返回路径；以及使用不匹配的 RC 输入耦合元件。
仪表放大器快速入门仪表放大器是具有差分输入和单端输出的闭环增益电路区块。
仪表放大器一般还有一个基准输入端，以便让使用者可以对输出电压进行上或下的位准移位（level-shift）。
使用者还可以一个或多个的内部或外部电阻来设定增益。
图 1 是一个桥式前置放大器（bridge-preamplifier）电路，这是一种典型的仪表放大器应用电路。
当检测到讯号时，该桥式电阻（bridge-resistor）值即改变，使得桥的平衡被破坏，而引起它的差分电压改变。
此一信号输出即是差分电压，它可以直接连接到仪表放大器的输入端。
放大器操作说明范文
放大器操作说明范文放大器是一种电子设备，用于增加音频信号的幅度，以便在音响系统中提供更大的音量。
它可以用于各种场合，包括家庭影院、音乐会和录音室等。
本操作手册将介绍如何正确操作放大器，以获得最佳音质和音量效果。
1.基本连接首先，确保将放大器正确连接到音源设备和扬声器。
音源设备可以是CD播放器、电视、手机等。
将音源设备的输出端通过音频线（通常是RCA或光纤电缆）连接到放大器的音频输入端。
然后，将扬声器的输入端通过扬声器线连接到放大器的扬声器输出端。
确保将正极和负极正确连接。
2.音量调节放大器有一个音量控制旋钮，通常位于正面板上。
通过转动旋钮可以调节输出音量的大小。
注意，不要将音量调得过大，以免损坏扬声器或引起听力损害。
最好从最低音量开始，逐渐增加到你所需的音量水平。
3.音调调节一些放大器还具有音调调节功能，包括低音和高音控制。
低音控制可用于增强低频音效，而高音控制可用于增强高频音效。
根据个人喜好，你可以调整这些控制旋钮以获得理想的音质。
4.输入选择如果你连接了多个音源设备到放大器，你可能需要使用输入选择功能来选择要播放的音源。
这可以通过正面板上的一个选择旋钮或遥控器上的功能按钮完成。
确保选择正确的输入通道，否则你将无法听到所需的音频。
5.安全使用在操作放大器时，有几个安全事项需要牢记。
首先，确保放大器使用的电源电压与所在地区的电压相匹配。
使用错误的电压可能会导致设备损坏或危险。
其次，避免将液体溅入放大器内部。
这可能会导致短路或其他电路故障。
另外，定期清洁放大器，以防止尘埃堆积。
使用干净的软布轻轻擦拭外壳和控制面板。
最后，当不使用放大器时，最好将其断开电源，以节省能源并避免意外触电。
6.故障排除如果你在使用放大器时遇到问题，比如没有声音、杂音等，你可以尝试以下故障排除步骤。
首先，检查所有连接是否正确。
确保音源设备和扬声器正确连接，并且连接线没有损坏。
其次，确定音量控制旋钮是否正确调节。
如果音量太小，可能听不到声音，如果音量太大，可能导致扬声器损坏。
INA128中文资料(INA129中文资料)
I N A128/I N A129精密低功耗仪表放大器一概述1 1 描述INA128和INA129是低功耗高精度的通用仪表放大器它们通用的3运放3-op amp设计和体积小巧使其应用范围广泛反馈电流Current-feedback输入电路即使在高增益条件下(G = 100时200kHz)也可提供较宽的带宽单个外部电阻可实现从1至10000的任一增益选择INA128提供工业标准的增益等式gain equationINA129的增益等式与AD620兼容INA128/INA129用激光进行修正微调具有非常低的偏置电压 (50mV)温度漂移0.5µV/°C和高共模抑制在G=100时120dB其电源电压低至±2.25V且静态电流只有700uA是电池供电系统的理想选择内部输入保护能经受±40V电压而无损坏INA128/INA129的封装为8引脚塑料DIP和SO-8表面衬底封装规定温度范围为–40°C至+85°C INA128还有对应的双配置INA21281 2 特点z低偏置电压最大50µVz低温度漂移最大0.5µV/°Cz低输入偏置电流最大5nAz高共模抵制CMR最小120dBz输入保护至±40Vz宽电源电压范围±2.25 至 ±18Vz低静态电流700µAz8引脚塑料DIP和SO-8封装1 3 应用范围z桥式放大器z热电偶放大器z RTD传感放大器z医疗仪器z数据获得1 4 方框图二特性2 1 规格= +25°C, V S = ±15V, R L = 10k条件下除非另有说明在TA*该规格与INA128P U或INA129P U相同注1输入共模范围与输出电压不同见典型曲线图2由晶片测试保证3增益等式中的温度系数为50k或49.4k4在G=1000时非线性测量由噪声支配典型非线性为±0.001%2 2 引脚配置图8引脚DIP和SO-82 3 对静电释放的灵敏性静电释放会对该集成电路造成损害Burr-Brown建议用户对所有集成电路都预先采取适当的保护措施不正确的使用和安装都可能造成损坏静电释放造成的损坏会引起性能有微小的降低也会导致器件完全毁坏精密的集成电路可能更容易受这些损坏的影响因为在它们内部即使参数发生很小的变化都会导致器件与有的规格特性不符2 4 极限参数电源电压±18V 模拟输入电压范围±40V 输出短路接地持续工作温度 –40°C至+125°C 贮存温度 –40°C 至 +125°C 接点温度 +150°C 引线温度焊接10秒 +300°C2 5 订购信息注1详细图片和尺寸表见该数据手册结尾部分或Burr-Brown IC数据册的附录C2 6 典型性能曲线图= +25°C, V S = ±15V条件下除非另有说明在TA三 应用信息图1显示了INA128/INA129工作的基本连接要求在有噪声或高阻抗供电电源的应用中要砂如图所示在器件的引脚附近接去耦电容器输出端可参考输出基准(Ref)端该终端通常接地这必须有一具低阻抗的接线以确保良好的共模抑制一个8的与Ref 引脚串联的电阻会导致典型器件降级到大约80dB CMR (G = 1)图1 基本连接方式3 1 设置增益在引脚1和引脚8之间外接一个电阻R G 可对增益进行设置INA128G=1+RGK Ω50 1INA129G=1+RG K Ω4.49 2常用增益和电阻值如图1所示等式1中的50K 等式2中的49.4K 是两个内部反馈电阻A 1和A 2的和这些片内金属薄膜电阻是用激光进行微调至绝对精度值这些内部电阻的精度和温度系数包含在INA128/INA129的增益精度和温度漂移规格说明中外部增益设置电阻R G 的稳定性和温度漂移也对增益有影响R G 对增益精度和温度漂移的作用可由增益等式1直接推算出来高增益要求低电阻值关键在于配线的阻值加在配线电阻上的插座会导致大约为100增益或更大的附加增益误差有可能是一个不稳定的增益误差3 2 动态性能如典型性能曲线图增益与频率中所示尽管INA128/INA129的静态电流低但由于输入阶段电路的反馈电流的拓扑它们即使处于高增益时也有很宽的带宽而且在高增益时稳定时间也处于良好状态3 3 噪声性能在大多数应用中INA128/INA129的噪声都很低在G100时在0.1到10Hz范围内测得的低噪声频率大约为0.2µVp-p这与工艺水平断路器稳定放大器state-of-the-art chopper-stabilized amplifiers 比较起来噪声有了很大的改善3 4 偏置微调INA128/INA129对低偏置电压和偏置电压漂移采用激光微调大多数应用不需要外部偏置调节器图2展示了一个可选用于调整输出偏置电压的电路加在Ref终端的电压与输出电压一起求和运放op amp的缓冲器使Ref端处于低阻抗以保持良好的共模抑制3 5 输入偏置电流的返回路径INA128/INA129的输入阻抗极高大约为1010但必须为两个输入端的输入偏置电流提供一条路径该输入偏置电流大约为±2nA高输入阻抗意味着在改变输入电压时输入偏置电流仅发生很小的变化为了正常工作输入电路必须为该输入偏置电流提供一条路径图3显示了不同的输入偏置电流路径若没有偏置电流路径则输入会漂浮至超出共模范围的某个电平并且输入放大器会饱和如果差分源电阻低的话偏置电流返回路径可连接到一个输入端见图3中的热电偶实例如果源电阻较高则使用两个相等的电阻可提供平衡的输入和更好的高频率共模抑制该平衡输入可能得益于基于偏置电流的较低输入偏置电压3 6 共模输入范围INA128/INA129输入电路的线性输入电压范围从大约低于正电源电压的1.4V到高于负电源电压的1.7V差分输入电压导致输出电压的增加但是线性输入电压范围受放大器A1和A2的输出电压漂移的限制因此线性共模输入范围与整个放大器的输出电压有关这也取决于电源电压见性能曲线图输入共模范围与输出电压输入超载会产生一个看似正常的输出电压例如如果一个输入超载条件使两个输入放大器达到其正输出漂移极限则输出放大器测得的差分电压将接近于0即使两年输入端均超载A3的输出端电压也将接近0V37 低电压工作INA128/INA129可在电源电压低至±2.25V时工作在±2.25V至±18V的电源电压范围内可保持良好的性能在该电压范围内大多数参数只发生极细微的变化见典型性能曲线图但在极低的电源电压下工作时要求注意确保输入电压保持在其线性范围内且在低电源电压时内部节点的电压漂移要求对共模输入范围有限制典型性能曲线图共模输入范围与输出电压显示了±15V±5V和±2.5V电源电压的线性工作范围图2 可供选择的输出偏置电压微调电路图3 提供一条共模输入电流路径图4 带右脚驱动的ECG放大器图5 桥式放大器图6 交流电偶仪表放大器 电子发烧友 电子技术论坛图7 带RTD冷结补偿的热电偶放大器图8 电流转换器的差分电压声明由于翻译水平有限本资料仅供参考如有不同之处请以英文资料为准11。
如何正确使用运放(操作放大器)
如何正确使用运放（操作放大器）运放（操作放大器）是一种常用的电子元件，广泛应用于各种电子电路中。
它能够将电压或电流信号放大，并能够提供稳定的增益和输出功率。
正确使用运放是保证电路正常运行和信号质量的关键。
本文将介绍如何正确使用运放，并提供一些实用的技巧和注意事项。
一、基本原理与结构运放是一种有各种输入输出端口的放大器。
它一般由差分放大器、电压放大器、输出级等组成。
差分放大器可将差分信号放大，电压放大器可以将单端信号放大，输出级则用于输出电压或电流信号。
运放通常具有高增益、高输入阻抗、低输出阻抗、宽带宽等特点。
二、正确连接运放1. 供电电源：运放需要供应正负极性的电源。
通常，正极接高电位，负极接地或低电位。
供电电源需要具备足够的电流输送能力，以保证运放正常工作。
2. 输入信号源：输入信号源可以是电压源或电流源。
对于电压信号源，应将信号源的正极连接到非反向输入端，负极连接到反向输入端。
对于电流信号源，应将信号源接在反向输入端，确定好输入信号的极性。
3. 反馈电阻：为了保证运放的稳定性和增益一致性，通常会加入反馈电阻。
根据需要选择合适的电阻值，并正确连接在非反向输入端和输出端之间。
4. 输出连接负载：运放的输出端一般需要连接负载才能够发挥作用。
根据实际需求选择合适的负载，并正确连接在输出端。
5. 接地与阻容连接：为了提供稳定的工作环境，应将运放的金属外壳接地，并根据需要使用适当的阻容进行滤波。
三、运放的基本应用1. 增益放大：运放可以将输入信号放大到所需的幅度，并提供稳定的增益。
通过调整反馈电阻的值，可以改变运放的增益。
注意选择合适的电阻值范围，避免过大或过小，以保证运放工作在有效范围内。
2. 滤波：运放可以通过反馈电阻和电容实现滤波功能。
根据需要选择合适的电容值和电阻值，并正确连接在输入端和反馈电阻之间，以实现低通、高通、带通等滤波效果。
3. 符号放大：运放可以反相输入信号，并将其放大输出，起到符号放大的作用。
放大器的操作方法
放大器的操作方法放大器是一种电子设备，主要用于放大音频信号。
它可以增加音频信号的强度和功率，以改善音质和音量。
放大器被广泛应用于音响系统、乐器演奏和录音等领域。
下面将详细介绍放大器的操作方法。
首先，在使用放大器之前，我们要确保正确地连接音源和音箱。
通常，放大器有多个输入端口和输出端口。
音源可以是CD播放器、MP3播放器、电视或其他音频设备。
将音源通过音频线连接到放大器的输入端口上。
输出端口则连接到音箱，以产生声音。
通常，放大器有多个输出端口，可以连接多个音箱，形成立体声或环绕声效果。
在连接好所有设备后，我们需要打开放大器的电源。
放大器通常具有一个电源开关，我们可以通过旋转或按下它来打开电源。
在打开电源后，放大器通常会发出一声“嘟嘟”的声音，并且一些放大器还会有一个指示灯亮起，表示已经处于工作状态。
接下来，我们需要调整放大器的音量。
放大器通常有一个音量旋钮或按键，可以调整音频信号的强度。
开始时，我们应该将音量调低，以避免可能的声音过大或损坏音箱。
然后，我们可以慢慢地旋转音量旋钮，逐渐增加音量，直到达到我们所期望的音量大小。
在调整音量之后，我们可以调整放大器的均衡设置。
均衡器是用于调节音频频率响应的控制器。
放大器通常具有低音、中音和高音的均衡器控制，我们可以通过调整它们来增强或减少某一频率的音乐效果。
不同音乐类型和音箱性能可能需要不同的均衡器设置，所以我们可以通过尝试不同的设置来找到最佳音质。
此外，一些高级放大器还提供其他调整选项，例如混响和深度控制。
混响可以模拟不同的音频环境，例如演唱会厅或卧室，以增加音乐的空间感。
深度控制则可以调整音频信号的动态范围，以增加音乐的层次感和细节。
在使用放大器时，我们还需要注意以下几点。
首先，不要将音量调得太高，以避免损坏音箱或耳朵。
其次，避免将放大器暴露在潮湿或高温的环境中，以防止电路损坏。
此外，定期清洁放大器的表面和插孔，以保持良好的工作状态。
最后，当我们不再使用放大器时，应该及时关闭电源，以节省能源并延长放大器的使用寿命。
精密仪用放大器INA114原理及应用
精密仪用放大器INA114原理及应用摘要：第一章引言INA114是美国BURR—BROWN公司推出的精密仪用放大器，具有成本低、精度高通用性强等优点，三运放结构设计，减小了尺寸，拓宽了应用范围。
利用一个外部电阻器就可在1—10000范围内进行增益调节，内部输入防护可承受高达±40V的共模电压而不会损坏。
INA114具有低失调电压(50μV)、低漂移μV/︒C)和高共模抑制比(当G = 1000时为115dB )。
能在±低电源情况下工作，也可用5V单电源工作。
静态工作电流最大3mA。
第二章INA114结构原理及特点一、特性1．低失调电压: 最大50μV2．低漂移: 最大μV/︒C3．低输入偏流: 最大2nA4．高共模抑制:最小115dB5．输入过压保护:±40V6．宽电源范围: ±2.25 —±18V7．低静态电流: 最大3mA二、应用1．电桥放大器2．热电偶放大器3．RTD感测放大器4．医用放大器5．数据采集三、结构原理图INA114结构原理图如图1所示：图1 结构原理图1． V IN-(脚2)：信号反向输入端。
该端与信号同相输入端（脚3）构成差分输入。
2． V IN+(脚3)：信号同向输入端。
3．增益调整(脚1、8)：该端接外接增益调整电阻器R G。
4． V O(脚6)：放大器输出端。
5． Ref(脚5)：参考电压输入端，通常接地。
为确保良好的共模抑制，连接必须是低阻抗的，如果一个5 的电阻串接在此脚，将引起共模抑制比典型值下降到80dB（G=1）。
三、工作原理分析1．三运放仪用放大器电路结构仪用放大器的三运放结构，是在差动运放的基础上发展起来的一种比较完善的结构形式，如图2所示，其中，A1、A2为同相放大器，A3为差动放大器，三个运放都具有高输入阻抗、高增益、高共模抑制比、低噪声等特性，且A1、A2性能完全匹配。
图2 三运放仪用放大器电路结构2．工作原理分析(1)当Ui1单独作用，即Ui2 = 0时：Ui2 = 0， UN = 0(2)当U i2单独作用(Ui1= 0)时：Ui1 = 0， UM = 0(3)当Ui1、Ui2同时作用时：当满足电阻匹配条件，即 R5 = R4 , R7 = R6 , R3 = R2时，输出电压为：选择R2～R6=R ，则增益为：因此，INA114的增益为： GR k G Ω+=501 i1121o1U R R R U +='i113o2U R R U -='i2121o2U R R R U +=''i212o1U R R U -=''o1o1o1U U U '''=+122i1i211R R RU U R R +=-o2o2o2U U U '''=+133i2i111R R RU U R R +=-6o o2o14()R U U U R =-6123i2i114()()R R R R U U R R ++=-121)(413216R RR R R R R R G +=++=其中，R是外接电阻器，50k 是内部两个反馈电阻值的和。
三运放仪表放大器工作原理
三运放仪表放大器工作原理一、三运放仪表放大器简介三运放仪表放大器是一种常用于电子测量与控制系统中的重要电路组件。
它能够提供高精度和稳定性的放大器功能，常用于信号调理、传感器接口、自动控制等领域。
本文将详细探讨三运放仪表放大器的工作原理。
二、三运放仪表放大器的基本结构三运放仪表放大器的基本结构由三个运算放大器、一个稳流源和几个电阻组成。
其中，稳流源提供稳定的直流偏置电流，电阻用于设置放大倍数和偏置电流。
运算放大器则起到信号放大、滤波和输出的作用。
2.1 运算放大器的作用运算放大器是三运放仪表放大器中最关键的元件。
它能够将输入信号放大，并根据反馈电路的设计提供所需的增益和频率响应。
2.2 稳流源的作用稳流源是三运放仪表放大器中的一种特殊电路。
它能够提供预定的电流，用于保持运算放大器工作在合适的工作状态，同时还能提高系统的稳定性。
2.3 电阻的作用电阻在三运放仪表放大器中起到两个主要作用：设置放大倍数和偏置电流。
通过选择适当的电阻值，可以实现所需的放大倍数，并通过电阻网络将输入信号与运算放大器连接。
三、三运放仪表放大器的工作原理三运放仪表放大器通过运算放大器、稳流源和电阻的合理组合，实现对输入信号的放大和调理。
下面将详细讨论其工作原理。
3.1 输入信号放大当输入信号进入三运放仪表放大器时，首先经过电阻网络，将信号与运算放大器连接。
运算放大器将输入信号放大并输出，放大倍数由电阻网络的设计决定。
3.2 滤波在运算放大器输出信号的同时，反馈电阻网络将一部分输出信号反馈到运算放大器的负输入端。
通过合理设计反馈电阻的值，可以实现对输出信号频率特性的调整，从而实现滤波的效果。
3.3 输出经过放大和滤波后的信号将被输出到目标设备或下一级电路中。
输出信号的幅度和频率响应取决于三运放仪表放大器的设计以及反馈电路的参数。
3.4 稳定性和精度三运放仪表放大器在设计时需要考虑稳定性和精度的问题。
通过合理选择运算放大器的参数、稳流源的设计和电阻的匹配，可以提高系统的稳定性和精度。
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仪表放大器：三运放INA的基础操作简介许多工业和医疗应用在存在大共模电压和DC电位的情况下，都使用仪表放大器（INA）来调理小信号。
三运算放大器（三运放）INA架构可执行该功能，其中输入级提供高输入阻抗，输出级过滤共模电压并提供差分电压。
高阻抗与高共模抑制比的结合是流量传感器、温度传感器、称重装置、心电图（ECG）和血糖仪等众多传感器和生物计量应用的关键。
本文介绍了三运放INA的基础操作，分析了零漂移放大器的优点、RFI 输入滤波器、监测传感器健康和可编程增益放大器，并列举了传感器健康监测器和有源屏蔽驱动（acTIve shield guard drive）电路的应用范例。
三运放INA基础操作INA本身的性质使其适用于调理小信号。
其高阻抗与高共模抑制比的结合非常适合传感器应用。
通过使用输入级的同相输入可实现高输入阻抗，无需靠任何反馈技巧（见图1）。
三运放电路可消除共模电压，并以非常小的误差放大传感器信号，但必须考虑输入共模电压（VCM）和差分电压（VD），以免使INA的输入级达到饱和。
饱和的输入级可能看似对处理电路是正常的，但实际上却具有灾难性后果。
通过使用具有轨到轨输入和输出（RRIO）配置的放大器来提供最大设计余量，有助于避免出现输入级饱和。
以下讨论介绍了三运放INA的基本操作，并举例说明了放大器如何处理共模和差分信号。
图1是三运放INA的框图。
按照设计，输入被分为共模电压VCM和差分电压VD。
其中，VCM定义为两个输入的共用电压，是INA+与INA-之和的平均值，VD定义为INA+与INA-的净差。
式1：式2给出了由于施加共模电压和差分电压而在INA输入引脚上产生的节点电压（INA+、INA-）。
式2：在非饱和模式下，A1和A2的运放在增益设置电阻RG上施加差分电压，产生电流ID：式3：因此A1和A2的输出电压为：式4：将式3代入式4可得：式5：其中式5仅显示被增益G1放大的差分分量VD/2，共模电压VCM经过具有单位增益的输入级，并在随后被放大器A3的共模抑制抵消。
此动作有助于INA将共模信号从所需的差分信号上消除，从而得到我们想要的结果。
来自各种传感器的差分信号常常被放大100 - 1000倍，以获得测量所需的灵敏度。
例子包括精密称重装置、医疗仪器、惠斯通（Wheatstone）电桥和热电堆传感器等等。
零漂移放大器的优点无论采用什么工艺技术和架构，所有放大器的输入失调电压都会随温度和时间而变化。
制造商会提供关于输入失调电压随温度变化的技术规范（以每摄氏度伏特数表示）。
传统放大器的该规范是每摄氏度几微伏至几十微伏。
该失调漂移在高精密应用中可能会出问题，且无法在初始制造期间校准。
除了随温度变化的漂移，放大器的输入失调电压还会随着时间的推移而漂移，并造成很大的产品寿命误差。
由于显而易见的原因，产品数据表不包括关于该漂移的技术规范。
通过连续自我校正失调电压，使漂移随温度和时间的变化降到最小程度，是零漂移放大器的固有特性。
有些零漂移放大器对失调电压的校正频率高达每秒10，000次。
输入失调电压（VOS）是一个关键参数，且在使用INA来测量传感器信号时还会引起DC误差。
零漂移放大器（如ISL2853x和ISL2863x）能够提供5nV/C的极低失调漂移。
零漂移放大器还可消除1/f噪声，或闪烁噪声（见图2）。
1/f噪声是由传导通路中的不规则性所引起的低频现象和晶体管内的电流而产生的噪声。
这使零漂移放大器成为用于接近DC的低频输入信号（如来自应变仪、压力传感器和热电偶的输出）的理想选择。
考虑到零漂移放大器的采样和保持功能将其转变为一个采样数据系统，使其容易产生由于减法误差而引起的混叠和折叠效应，这会造成宽频分量折叠进入基带。
但在低频条件下，噪声变化缓慢，所以减去两个连续的噪声样本可实现真正的噪声消除。
RFI输入滤波器的重要性无线收发器在便携式应用中的使用增多，已导致电子电路在高频无线电发射器（如蓝牙）附近工作的能力受到更大关注。
这就需要进行RF抑制来确保传感器的工作不受干扰。
在对电磁干扰（EMI）敏感的应用中，高频RF信号可能在精密放大器的输出端表现为已整流的DC失调。
因为精密前端的增益可能达到100或更大，所以一定不能放大在放大器输入端可能存在的任何传导的或辐射的噪声。
解决这个问题的一个简单方法是如图3所示，在INA的输入端设置RFI滤波器。
传感器健康的监测能够监测传感器随时间推移而产生的任何变化，有助于提高测量系统的稳健性和准确度。
在传感器上直接进行测量很有可能影响读数。
有一种解决办法是将INA的输入放大器用作高阻抗缓冲器。
ISL2853x和ISL2863x仪表放大器允许用户仅为这一目的而操作输入放大器的输出。
VA+以差分放大器的非反相输入为参照，而VA-以反相输入为参照。
这些具有缓冲的引脚可用于测量输入共模电压，以便提供传感器反馈信息和健康监测。
通过在VA+和 VA-上连接两个电阻，可在两个电阻的中点提取具有缓冲的输入共模电压。
此电压可发送至模/数转换器（ADC），用于传感器监测或反馈控制，从而不断提高传感器的精度和准确度。
可编程增益放大器的优点广泛被接受的一点是，不能使用分立元件来构建精密差分放大器，并获得良好的CMR性能或增益准确度。
这是由于用于将运算放大器配置为差分放大器的四个外部电阻的匹配所致。
分析表明，电阻公差会造成CMR范围上限高达运算放大器的极限，下限低至-24.17Db2。
集成式解决方案可改善片上电阻匹配，但当用于设置放大器的增益时，仍然存在与外部电阻的绝对匹配问题。
片上精密电阻阻值与外部电阻阻值之间的偏差，可能达到20%甚至30%。
另一个误差来源是内部和外部电阻之间的热性能差异。
内部和外部电阻可能具有相反的温度系数。
可编程增益放大器解决这个问题的途径是使所有电阻均为内部电阻。
此类放大器的增益误差（见式6）可能小于1%，并在温度变化条件下具有±0.05%典型值和±0.4%最大值（增益可达500）的调整能力。
式6：Intersil的ISL2853x和ISL2863x系列可编程INA（PGIA）提供单端（ISL2853x）和差分（ISL2863x）输出，并具有三个不同的增益集。
每个增益集有九个不同的增益设置，如表1所示。
如每列的底部所示，这些增益集适用于特定应用。
表1：可编程增益值传感器健康监测器和有源屏蔽驱动应用范例传感器健康监测器桥式传感器使用四个匹配的电阻性元件来构建平衡的差分电路。
电桥可以是分立电阻和电阻性传感器的组合，用于四分之一桥、半桥和全桥应用。
电桥由位于两个支路上的低噪声、高准确度电压基准源驱动。
另两个支路是差分信号，其输出电压变化与被感测环境的变化相似。
在桥式电路中，差分信号的共模电压是电桥激发源的“中点”电位电压。
例如，在使用+5V基准源作为激发源的单电源系统中，共模电压为+2.5V。
传感器健康监测的概念是跟踪数据采集系统中的电桥阻抗。
环境中的变化、随着时间的推移而产生的磨损或发生故障的桥式电阻性元件会使电桥失衡，造成测量误差。
由于电桥差分输出共模电压是激发电压的一半，所以可通过测量该共模电压来监测传感器的阻抗健康。
通过周期性地监测电桥的共模电压，我们能够了解传感器的健康状况。
有源屏蔽驱动远离信号调理电路的传感器在工作时会受到嘈杂环境的影响，从而减小进入放大器的信噪比。
差分信号传输和屏蔽电缆是用于减小灵敏信号线路噪声的两种技术。
减小仪表放大器无法抑制的噪声（高频噪声或超出供电轨的共模电压电平）可提高测量准确度。
屏蔽电缆可提供卓越的信号线路噪声耦合抑制功能。
然而，电缆阻抗失配会导致共模误差进入放大器。
驱动电缆屏蔽至低阻抗电位可减少阻抗失配。
电缆屏蔽通常连接至机壳接地端，因为它是一个非常好的低阻抗点且易于操作。
这种做法对双电源应用非常有效，但对单电源放大器，这可能并不总是连接屏蔽的最佳电位电压。
在某些数据采集系统中，传感器信号放大器使用双路供电电压（±2.5V）。
将屏蔽连接至模拟接地端（0V）会将屏蔽的共模电压恰好放置于偏置电源中点，亦即放大器CMR性能最佳的位置。
随着单路电源放大器（5V）渐渐成为传感器放大器的更受欢迎的选择，将屏蔽连接于0V位置的方法目前是连接于放大器的较低电源轨，这通常是CMR性能会出现下降的共模电压。
将屏蔽连接至中点供电电压值的共模电压会使放大器以最佳CMR性能工作。
改善屏蔽驱动的另一个解决方案是使用ISL2853x和ISL2863x的VA+和VA-引脚，来感测共模电压并驱动屏蔽至该电压（见图6）。
使用VA+和VA-引脚可产生输入共模电压的低阻抗基准源。
驱动屏蔽至输入共模电压，可减小电缆阻抗失配和提升单电源传感器应用的CMR性能。
对屏蔽驱动电路的进一步缓冲，可使用ISL2853x产品上的附加未使用运算放大器，从而消除对添加外部放大器的需求。
结论仪表放大器是众多传感器应用的理想电路选择，但是可选择的合适放大器如同被测量的不同传感器一样数量庞大。
市场上的最新INA已经具有许多优点。
用户也一如既往地需要在性能和价格之间进行权衡。
如果应用是针对高精密INA，那么ISL2853x 和ISL2863x就是理想的解决方案。
这些放大器提供轨到轨输入和输出，以便既保证最大动态范围又不使输入级达到饱和。
它们是提供自动失调电压校正和降噪的零漂移放大器，具有5nV/°C的极低失调电压漂移和低1/F噪声（转角频率降至低于1Hz）。
输入端具有用于EMI敏感应用的RFI输入滤波器，同时集成了用于前端增益级和差分第二级的精密匹配电阻，从而提供非常低的增益误差（±0.05%）和卓越的CMR（138dB）。
精密性能使这些放大器非常适合模拟传感器前端、仪表和数据采集应用，如需要非常低噪声和高动态范围的称重装置、流量传感器和分流器电流感测。