仪表放大器的REF引脚的作用.补篇

鄙人又来了，我这几日又沉迷于仪表放大器，仪器一些不是很明朗的用法，现在终于开窍了！

照例还是说下：仪表放大器 (INA) 是一种非常特殊的差分输入放大器；其主要重点是提供差分增益和高共模抑制，INA 提供高输入阻抗和低输出阻抗。INA 的一般定义是配备一到三个内部运算放大器 (op amp) 的电路或设备，用于改善信号质量并增强共模抑制。

共模就是相同的信号

共模噪声又称对地噪声,指的是两根线分别对地的噪声。差分信号不是一定要相对地来说的，如果一根线是接地的，那他们的差值就是相对地的值了，这就是模拟电路中讲过的差分电路的单端输入情况。

共模电压有直流的，也有交流的。直流的称为直流共模抑制（比），交流的称为交流共模抑制（比），统称共模抑制（比）。

一般的放大器特别是仪表放大器，有较好的直流共模抑制，但对交流共模抑制，频率一高往往就不行了----急剧下降，即频率响应不行。

INA 的最后一级是差分放大器。这是放大器中抑制共模电压的部分。该阶段将两个输入信号相减。在独立的差分放大器中，R2 和 R4 相等，R1 和 R3 也相等；这些电阻器将设置增益。但在仪表放大器中，增益由输入级设置，因此对于 1 V/V 的增益，R1 至 R4 相等。我不讲理论，就是一些公式，在数学上面说明为什么可以把差模信号放大。

我先上个图：

仪表放大器的REF引脚的作用，我以前不求甚解的写过这个文章，虽然粗糙，其实也说明白了。REF的引脚就是如名字一样，给输出的单端电压一个参考，这个就可以控制它的两个极值，最大和最小，不过这个不是无限的，要看数据手册的。

上面这个图挺重要，意思是5V的电压下，在两个参考值下输入和输出的关系，有时候运放不工作就是因为输入的信号摆幅太小了。

在数据手册里面都可以找到这个图

其实大家做的运放都一样，INA系列的数据手册都差不多，我随便找一个写，原理都一样的，现在说的是三运放结构。

仪表放大器的后面部分是一个差分的放大器

多数应用不需要外部偏移调整；然而，如有必要，可以通过向 REF 端子施加电压来进行调整。图显示了用于微调输出失调电压的可选电路。施加到 REF 端子的电压在输出处求和。运算放大器缓冲器在 REF 端子处提供低阻抗，以保持良好的共模抑制。

一般为了平衡，R4电阻是上下一样的

也就是R2和R4

差分运算放大器A3充当减法器的输出电压，仅是其两个输入之间的电压差（V2 - V1），并且被A3的增益放大，该增益可能为1，单位为零（假设R3 = R4）。然后，对于仪表放大器电路的总电压增益，我们有一个通用表达式：仪表放大器公式

我想说的是，R4就是控制的REF，假如R4变大，后面这个项就变大。也就是说Vout是大的输出。

因此，它也会将减法器运放的输入拉向中间电源电压。

来看一个AD家的东西，看REF，以及看这个封装，为了就是达到极度的平衡。

这话我看不懂

好像是我们的计算模型里面，上下两个电阻是平衡的，所以不能超太多。然后你在REF上面加的东西，会变成阻抗，送回给正信号端口。接着就是信号的不平衡，导致我们的输出有问题。

后一级的放大器

理想情况下，差分放大器电路中的电阻应仔细选择，其比值应相同 (R2/R1 = R4/R3)。

这些比值有任何偏差都将导致不良的共模误差。差分放大器抑制这种共模误差的能力以共模抑制比(CMRR) 来表示。

它表示输出电压如何随相同的输入电压（共模电压）而变化。

在最佳情况下，输出电压不应该改变，因为它只取决于两个输入电压之间的差值（最大 CMRR）；但是，实际使用中情况会有所不同。CMRR 是差分放大器电路的重要特性，通常以 dB 来表示。

布局的时候应该尽可能的让电阻和电容尽可能的小，尽可能的平衡

在另外一个数据手册就把这个公式写成比值了

使用稳定的直流电压给仪表放大器供电。电源引脚上的噪声会对器件性能产生不利影响。 

尽可能靠近各电源引脚放置一个0.1 μF电容。因为高频时旁 路电容引线的长度至关重要，建议使用贴片电容。

旁路接地走线中的任何寄生电感会对旁路电容的低阻抗产生不利 影响。如图所示，离该器件较远的位置可以用一个10 μF 电容。对于在较低频率下发挥作用的较大电容，电流回路长度不是非常重要。大多数情况下，其它精密集成电路可以共享该10 μF电容。

输入偏置电流必须有一个对地的返回路径。如图所示，使用浮动信号源(如热电偶)时，因为无电流返回路径，所以需建立电流返回路径。

输入端的过滤器

这个地方其实有一段精彩的噪音计算，我就不说了。

看这个，我们一般是差分转单端，现在是差分转差分

差分转单端，提高CMR，然后连接在ADC。

再看一个差分驱动

显示如何利用AD8228来驱动差分ADC。AD8228结合 一个运算放大器和两个电阻来实现差分驱动。510 Ω电阻和 2200 pF电容将仪表放大器与典型SAR型转换器的开关电容前端产生的开关瞬变隔离。ADC与放大器之间的这些元件也会构成一个142 kHz的滤波器，用于提供抗混叠和噪声滤波功能。

这段瞎写了，我找不到它咋算的。

我发现了一个有趣的芯片！！！

我是喜欢我这个光的

坐等台风来

今天就写到这里吧，我去搭电路玩了。

https://www.cytech.com/technical-articles/low-consumption-high-precision-instrumentation-amplifier-ad8237-doesnt-suffer

https://www.analog.com/cn/technical-articles/increasing-the-common-mode-rejection-ratio-of-differential-amp.html

https://zh.wikipedia.org/zh-hans/%E5%85%B1%E6%A8%A1%E6%8A%91%E5%88%B6%E6%AF%94

http://www.enroo.com/support/category1/dpjrmzs/50827148.html

https://e2echina.ti.com/support/amplifiers/f/amplifiers-forum/68002/ref