【仪表放大器】仪表放大器（Instrumentation Amplifier，简称 INA）是一种专门用于测量微弱信号的高精度差分放大器。它广泛应用于工业控制、医疗设备、传感器接口等领域，能够有效抑制共模噪声并提高信号的信噪比。
一、仪表放大器的基本特点
| 特性 | 描述 |
| 高共模抑制比（CMRR） | 能够有效抑制输入端的共模信号，只放大差模信号 |
| 高输入阻抗 | 减少对信号源的影响，适合测量高阻抗传感器输出 |
| 低失调电压和温漂 | 提高测量精度，适用于精密测量 |
| 可调增益 | 通过外部电阻调节放大倍数，适应不同应用需求 |
| 单电源或双电源供电 | 灵活适应多种电路设计 |
二、仪表放大器的结构与工作原理
典型的仪表放大器由三个运算放大器组成：
1. 前级差分放大器：用于提取两个输入信号之间的差值。
2. 中间增益级：提供主要的电压增益。
3. 输出缓冲器：降低输出阻抗，提高驱动能力。
其核心是差分输入级，通过内部电阻网络实现对差模信号的放大，并利用反馈机制提升共模抑制能力。
三、常见型号与应用
| 型号 | 类型 | 特点 | 应用场景 |
| AD620 | 通用型 | 高精度、低功耗 | 心电图仪、温度传感器 |
| INA128 | 高精度 | CMRR高、失调电压低 | 称重系统、压力传感器 |
| LMH3401 | 高速 | 带宽高、响应快 | 高速数据采集系统 |
| INA129 | 可编程 | 增益可调 | 工业自动化、测试设备 |
四、仪表放大器的优势与局限性
| 优势 | 局限性 |
| 抗干扰能力强 | 成本相对较高 |
| 适用于微弱信号放大 | 需要精确的外部元件匹配 |
| 精度高、稳定性好 | 对电源质量要求较高 |
五、总结
仪表放大器是一种专为高精度、高稳定性的差分信号放大而设计的电子器件。在需要从复杂环境中提取微弱信号的应用中，仪表放大器具有不可替代的作用。随着技术的发展，越来越多的集成化仪表放大器被推出，使得设计更加简便、性能更优。选择合适的仪表放大器，对于提高系统的整体性能至关重要。
