[实用新型]共模抑制比可配置的仪表放大器

说明书

本实用新型涉及一种共模抑制比可配置的仪表放大器，其通过第一可调电阻体与第二可调电阻体能得到共模抑制第一阻值比，通过第三可调电阻体与第四可调电阻体能得到共模抑制第二阻值比，将共模抑制第一阻值比或共模抑制第二阻值比选定为目标阻值比，则共模抑制第二阻值比或共模抑制第一阻值比形成匹配阻值比；根据所选定的目标阻值比，配置形成匹配阻值比相应可调电阻体的阻值，以使得配置后得到匹配阻值比与目标阻值比的匹配精度与仪表放大器所需的共模抑制比匹配。本实用新型能有效配置仪表放大器的共模抑制比，同时，也能有效实现仪表放大器增益误差的配置控制，确保仪表放大器增益误差的精度，与现有工艺兼容，安全可靠。

技术领域

本实用新型涉及一种仪表放大器，尤其是一种共模抑制比可配置的仪表放大器，属于仪表放大器的技术领域。

背景技术

仪表放大器的主要作用在于放大差分信号，抑制共模信号，提高信噪比，是高精度信号采集系统的常用电路模块。如图1所示，为现有常用仪表放大器的电路图，具体地，仪表放大器包括运算放大器U1A、运算放大器U1B以及运算放大器U1C，其中，运算放大器U1A的同相端与差分信号V_IN连接，运算放大器U1A的输出端与电阻R_F1的一端、电阻R_G3的一端连接，电阻R_F1的另一端与运算放大器U1A的反相端以及增益切换电阻R_G的一端连接，增益切换电阻R_G的另一端与电阻R_F2的一端以及运算放大器U1B的反相端连接，运算放大器U1B的同相端与差分信号V_IP连接，运算放大器U1B的输出端与电阻R_F2的另一端以及电阻R_G4的一端连接，电阻R_G4的另一端与运算放大器U1C的反相端以及电阻R_F4的一端连接，电阻R_F4的另一端与电压V_REF连接；电阻R_G3的另一端与运算放大器U1C的同相端以及电阻R_F3的一端连接，电阻R_F3的另一端与运算放大器U1C的输出端连接，且运算放大器U1C 的输出端与电阻R_F3连接后能形成仪表放大器的输出端V_OUT。

上述仪表放大器中，由运算放大器U1C、电阻R_F3、电阻R_F4、电阻R_G3以及电阻R_G4能确定仪表放大器的共模抑制比(CMRR)，具体地，通过叠加方式可以推导出经运算放大器U1C输出V_OUT的表达式。

一般地，与电阻R_F4连接的电压V_REF为0。当V_IN^-接地时，在V_IN⁺的作用下的输出V_O1为：

当V_IN⁺接地，在V_IN^-的作用下的输出V_O2为：

叠加后，得到

若R_F3＝R_F4，R_G3＝R_G4时，则有

由上述公式可知，通过运算放大器U1C能得到一种简单的差分电压放大器。然而，输入阻抗较低且不相等。另外，必须对电阻R_F3、电阻R_F4、电阻R_G3以及电阻R_G4进行仔细地比率匹配，以维持良好的共模抑制性能。