单片仪表放大器 为了满足对更容易应用的仪表放大器的需求，ADI 公司研发出单片IC 仪表放大器。这些IC 包含对如前所述的三运放和双运放仪表放大器电路的改进，同时提供激光微调的电阻器和其它有益於单片IC 的技术。由於有源器件和无源器件现在都在同一颗管芯内，所以它们能够精密匹配——这保证了器件提供高CMR。另外，这些器件在整个温度范围内保持匹配，从而保证了在宽温度范围内优良的性能。 IC 技术（例如，激光晶圆微调）能够使单片集成电路调整到极高精度并且提供低成本、高量产。单片仪表放大器的另一个优点是它们可以采用尺寸极小、成本极低的SOIC 或 MSOP 封装，适合用於高量产。表1 提供一个ADI 公司仪表放大器性能快速一览表。 图 1. AD8221 原理图 一、采用仪表放大器还是差分放大器 尽管仪表放大器和差分放大器有很多共性，但设计过程的第一步应当是选择使用何种类型的放大器。 差分放大器本质上是一个运放减法器，通常使用大阻值输入电阻器。电阻器通过限制放大器的输入电流提供保护。它们还将输入共模电压和差分电压减小到可被内部减法放大器处理的范围。总之，差分放大器应当用於共模电压或瞬态电压可能会超过电源电压的应用中。 与差分放大器相比，仪表放大器通常是带有两个输入缓冲放大器的运放减法器。当总输入共模电压加上输入差分电压（包括瞬态电压）小於电源电压时，应当使用仪表放大器。在最高精度、最高信噪比（SNR）和最低输入偏置电流（IB）是至关重要的应用中，也需要使用仪表放大器。 二、单片仪表放大器内部描述 1 、高性能仪表放大器 ADI 公司於 1971 年推出了第一款高性能单片仪表放大器 AD520，2003 年推出 AD8221。这款仪表放大器采用超小型 MSOP 封装并且在高於其它同类仪表放大器的带宽内提供增加的 CMR。它还比工业标准 AD620 系列仪表放大器有很多关键的性能提高。 图 2. AD8221 的引脚排列 AD8221 是一种基於传统的三运放结构的单片仪表放大器（见图 1）。输入三极管 Q1 和 Q2 在恒定的电流条件下被偏置以便任何差分输入信号都使 A1 和 A2 的输出电压相等。施加到输入端的信号产生一个通过 RG、R1 和 R2 的电流以便 A1 和 A2 的输出提供正确的电压。从电路结构上，Q1、A1、R1 和 Q2、A2、R2 可视为精密电流反馈放大器。放大的差分信号和共模信号施加到差分放大器 A3，它抑制共模电压，但会处理差分电压。差分放大器具有低输出失调电压和低输...
