儀表放大器是一個特殊的差動放大器，具有超高輸入阻抗，極其良好的CMRR，低輸入偏移，低輸出阻抗，能放大那些在共模電壓下的信號。儀表放大器是一種具有差分輸入和相對參考端單端輸出的閉環(huán)增益組件，具有差分輸入和相對參考端的單端輸出。與運算放大器不同之處是運算放大器的閉環(huán)增益是由反相輸入端與輸出端之間連接的外部電阻決定，而儀表放大器則使用與輸入端隔離的內(nèi)部反饋電阻網(wǎng)絡(luò)。儀表放大器的 2 個差分輸入端施加輸入信號，其增益即可由內(nèi)部預(yù)置，也可由用戶通過引腳內(nèi)部設(shè)置或者通過與輸入信號隔離的外部增益電阻預(yù)置。
　　一、儀表放大器特點
　　1、高共模抑制比
　　共模抑制比（CMRR）則是差模增益（Ad）與共模增益（Ac）之比，即：CMRR=20lg|Ad/Ac|dB;儀表放大器具有很高的共模抑制比，CMRR典型值為70～100dB以上。
　　2、高輸入阻抗
　　要求儀表放大器必須具有極高的輸入阻抗，儀表放大器的同相和反相輸入端的阻抗都很高而且相互十分平衡，其典型值為109～1012Ω。
　　3、低噪聲
　　由于儀表放大器必須能夠處理非常低的輸入電壓，因此儀表放大器不能把自身的噪聲加到信號上，在1kHz條件下，折合到輸入端的輸入噪聲要求小于10nV/Hz.
　　4、低線性誤差
　　輸入失調(diào)和比例系數(shù)誤差能通過外部的調(diào)整來修正，但是線性誤差是器件固有缺陷，它不能由外部調(diào)整來消除。一個高質(zhì)量的儀表放大器典型的線性誤差為0.01%，有的甚至低于0.0001%.
　　5、低失調(diào)電壓和失調(diào)電壓漂移
　　儀表放大器的失調(diào)漂移也由輸入和輸出兩部分組成，輸入和輸出失調(diào)電壓典型值分別為100μV和2mV。
　　二、儀表放大器的作用
　　目前儀表放大器在多方面已經(jīng)得到運用，典型應(yīng)用如下：
　　1、高邊監(jiān)視器
　　最簡單的高邊監(jiān)視器通常需要一個精密運算放大器和一些精密電阻，常見的高邊測量都采用經(jīng)典的差分放大器（用作增益放大和高邊到地的電平轉(zhuǎn)換）。雖然很多應(yīng)用中也會使用分離電路，但其輸入阻抗較低，而且電阻之間有較大差異。電阻的匹配必須非常精確才能獲得可接受的共模抑制比，任一個電阻值存在0.01％的偏差都將使cmrR降低到86ｄＢ；如果偏差為0.1％，將使cmrＲ降低到66ｄＢ；而1％的偏差將使cmrＲ降低到46ｄＢ。選擇儀表放大器結(jié)構(gòu)時，有一個需要特別關(guān)注的參數(shù)，即在放大器任何輸出擺幅下，輸入共模電壓的范圍均應(yīng)包括高邊電壓加上一個安全裕量。
　　2、電平轉(zhuǎn)換器
　　此電路的工作原理可以這樣來理解，將max4198看作一個三輸入求和放大器（如圖7所示），其電壓傳輸函數(shù)為Ｖｏｕｔ＝Ｖｂ－Ｖａ＋Ｖｓｈｉｆｔ，此式表明，輸出由差分信號與REF輸入電壓的代數(shù)和所決定，VREF可為任意值，它不會使max4198的放大器輸出飽和，max4194也適合作一個精密放大器，它可以很方便地配置成如下固定增益：－1、2或 ±1。
　　3、 應(yīng)力測量
　　三運放拓?fù)涞恼嬲齼?yōu)勢是其能夠進(jìn)行真正的差分測量（很高的cmr），同時又有非常高的輸入阻抗，這些特點使其得到了廣泛應(yīng)用，特別是在信號源阻抗非常高的場合。為使信號源對地的漏電流達(dá)到最小，本例采用了一些防護(hù)技術(shù)，信號源電纜采用屏蔽電纜，并將其屏蔽隔離層接到（Ｖｃｍ＋ΔＶ／２）。圖８給出了一個包括惠斯通電橋傳感器的放大電路，對該電路的電橋阻抗可適當(dāng)減小，并不會降低儀表放大器的cmr值。