作者|工程師看海 仿真秀優(yōu)秀講師

首發(fā) |仿真秀App

導(dǎo)讀：儀表放大器在電子測量和信號(hào)處理領(lǐng)域中扮演著至關(guān)重要的角色。它們通過提供高精度的信號(hào)放大，使得微弱的信號(hào)能夠被準(zhǔn)確地檢測和分析。因此，深刻理解儀表放大器各參數(shù)指標(biāo)非常重要。 無論是在醫(yī)療監(jiān)測、工業(yè)控制還是科學(xué)研究中，儀表放大器都確保了數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性和可靠性，是現(xiàn)代技術(shù)系統(tǒng)中不可或缺的組成部分。

一、什么是輸入偏置電流 輸入偏置電流（Ib）是指流入或流出儀表放大器輸入端的電流。圖2-16 可以看到AD8422手冊(cè)中的輸入偏置電流Ib是0.5nA，仿真中，同相輸入端輸入電流是0.4nA、反相輸入端電流是0.6nA，Ib=(0.4+0.6)/2=0.5nA，與手冊(cè)中一致。

輸入失調(diào)電流Ios是儀放兩個(gè)輸入端電流之差。圖2-16 可以看到AD8422手冊(cè)中的輸入失調(diào)電流Ios是0.2nA，仿真中，同相輸入端輸入電流是0.4nA、反相輸入端電流是0.6nA，Ios=|0.6-0.4|=0.2nA，與手冊(cè)中一致。

圖2-16AD8422的輸入偏置電流與輸入失調(diào)電流

二、差分放大器的輸入阻抗

差分放大器的輸入阻抗非常低，這與它的匹配電阻相關(guān)，而且差分放大器兩個(gè)輸入端的阻抗并不對(duì)稱。怎么計(jì)算兩個(gè)輸入端的輸入阻抗呢？我們做下輸入阻抗的仿真，見圖2-4 ，Vi-的輸入阻抗是1KΩ，Vi+的輸入阻抗是11KΩ，與我們前文分析的一致。

差分放大器的輸入阻抗不但低，而且兩個(gè)輸入端的阻抗并不對(duì)稱，如果連接到差分放大器的信號(hào)源的兩個(gè)引腳源阻抗不匹配，也會(huì)降低CMRR，完整課程中有詳細(xì)介紹。

圖2-4 差分放大輸入阻抗仿真

儀表放大器的輸入阻抗非常大，圖2-33 顯示差分阻抗達(dá)到100GΩ并聯(lián)1pF，根據(jù)手冊(cè)數(shù)據(jù)建立中間圖的阻抗模型，仿真結(jié)果和阻抗模型的曲線基本重合，在10Hz處的輸入阻抗大約是2GΩ，這是非常高的。

圖2-33 INA821的輸入阻抗仿真結(jié)果

三、我的運(yùn)放秘籍公開課

[差分放大器]和[儀表放大器]在模擬電路中具有非常廣泛的應(yīng)用場景，然而無論課堂上還是工作中，大部分老師、同學(xué)或工程師，只了解電路基本原理，卻不熟悉技術(shù)細(xì)節(jié)，往往導(dǎo)致電路抗干擾能力弱、噪聲大或是信號(hào)失真嚴(yán)重。

我的視頻課程《運(yùn)放秘籍》第二部：儀表放大器專項(xiàng)，專門針對(duì)上述問題進(jìn)行系統(tǒng)性講解。以電流檢測為起點(diǎn)，引入差分放大器的兩個(gè)重大缺點(diǎn)，拓展到提高輸入阻抗、提高共模抑制比的策略，引入儀表放大器。

通過本課程的學(xué)習(xí)，用戶可以學(xué)習(xí)儀表放大器偏置電流、輸入阻抗的學(xué)習(xí)分析思路，掌握解儀表放大器的關(guān)鍵應(yīng)用要點(diǎn)，減小電路噪聲，提高電路的抗干擾能力、降低失真度，同時(shí)學(xué)會(huì)Multisim基本仿真方法，為高性能儀表放大器應(yīng)用保駕護(hù)航。