儀表放大器是一種非常特殊得精密差分電壓放大器，它得主要特點(diǎn)是采用差分輸入、具有很高得輸入阻抗和共模抑制比，能夠有效放大在共模電壓干擾下得信號(hào)。感謝簡(jiǎn)單分析一下三運(yùn)放儀表放大器得放大倍數(shù)。
一、放大倍數(shù)理論分析
三運(yùn)放儀表放大器得電路結(jié)構(gòu)如下圖所示，可以將整個(gè)電路分為兩級(jí)：第壹級(jí)為兩個(gè)同相比例運(yùn)算電路，第二級(jí)為差分運(yùn)算電路。
1、第壹級(jí)電路分析
根據(jù)運(yùn)放得虛短可以得到：
同時(shí)根據(jù)虛斷可以得到流經(jīng)電阻R1、R2、R3得電流近似相等，記為I。
易知
此時(shí)可以得到
因此，第壹級(jí)電路得電壓放大倍數(shù)
值得注意得是，該放大倍數(shù)為差模電壓放大倍數(shù)。
當(dāng)輸入信號(hào)為共模信號(hào)時(shí)，
因此，流經(jīng)電阻R3得電流
此時(shí)兩個(gè)運(yùn)放相當(dāng)于兩個(gè)電壓跟隨器，因此其共模增益為1。
根據(jù)上述分析可以得到：
（1）輸入端得兩個(gè)同相比例運(yùn)算電路可以提高整個(gè)電路得輸入阻抗；
（2）差模增益可調(diào)，共模增益始終為1，提高差模增益可以提高共模抑制比。
2、第二級(jí)電路分析
假設(shè)R4=R5、R6=R7，此時(shí)根據(jù)差分放大電路得放大倍數(shù)計(jì)算公式可以得到第二級(jí)電路得差模放大倍數(shù)
因此該儀表放大器得差模放大倍數(shù)
二、仿真分析
令電阻R1=20kΩ，R2=R3=R4=R5=R6=R7=10 kΩ，在電路得兩端輸入頻率為10Hz，直流分量為1V，峰峰值為200mV，相位相差180°得兩路正弦信號(hào)。根據(jù)上述理論分析可得，第壹級(jí)電路得差模放大倍數(shù)為2，共模放大倍數(shù)為1；整個(gè)電路得放大倍數(shù)為2。
1、觀(guān)察第壹級(jí)電路得輸入與輸出波形，即（V2-V1）與（Vo2-Vo1）得波形，可以看出，第壹級(jí)電路得放大倍數(shù)近似為2，符合上述理論計(jì)算。
2、觀(guān)察第壹級(jí)電路得單端輸入輸出波形，即V1與Vo1得波形，可以看出，輸入共模信號(hào)為1V，輸出共模信號(hào)仍為1V，共模增益為1，與理論分析相符。
3、觀(guān)察整個(gè)電路得傳遞函數(shù)，可以看出，整個(gè)電路得放大倍數(shù)近似為2，符合理論計(jì)算，同時(shí)根據(jù)仿真結(jié)果也可以看出，儀表放大器具有很大得輸入阻抗，其輸出阻抗則很小。
