差分輸入/輸出低功耗儀表放大器

目前所有市售的三運放儀表放大器（in-amp）僅提供了單端輸出，而差分輸出的儀表放大器可使許多應用從中受益。全差分儀表放大器具有其他單端輸出放大器所沒有的優勢，它具有很強的共模噪聲源抗干擾性，可減少二次諧波失真并提高信噪比，還可提供一種與現代差分輸入ADC連接的簡單方式。

圖1顯示了低功耗全差分儀表放大器電路的實現方式，該儀表放大器由OP2177精密低功耗雙運算放大器（IC1）和AD8476全差分放大器/ADC驅動器（IC2）級聯而成。該復合放大器消耗的電源電流不超過1.2mA，輸入噪聲為11nV/√Hz，最大輸入偏置電流為2nA，最大輸入參考失調電壓為75mV，最大輸入參考失調電壓漂移為0.9mV/K.

圖1：低功耗全差分儀表放大器

OP2177與增益設定電阻器RF1、RF2和RG構成了儀表放大器的前置放大器，并將放大器的電壓增益設置為：

若RF1=RF2，則：

AD8476充當儀表放大器的減法器，因此它接收來自前置放大器的放大信號，抑制其共模分量并傳遞其差模分量。AD8476的共模抑制比（CMRR）為90dB，即使在單位增益下也可使儀表放大器的CMRR達到90dB.增益變高時，若參考輸入，共模輸入信號所引起的誤差在前置放大器電壓增益的作用下進一步減小。

由于儀表放大器采用了三運放拓撲結構，分立電阻器RF1、RF2及RG之間的匹配決定著放大器的增益精度（這是一個易于校準的參數），但不會限制放大器的CMRR.AD8476同時還實現了儀表放大器的差分輸出驅動，使其能夠直接驅動采樣率高達500kSa/s的差分輸入ADC.此外，可選網絡RZ-CZ構成了一個單極點低通濾波器，可被用作抗混疊濾波器。

驅動AD8476的VOCM引腳即可設置儀表放大器的輸出共模電壓。若該引腳處于未連接狀態，則放大器的輸出共模電壓設置在電源中點位置。當使用儀表放大器驅動ADC時，應為AD8476的VOCM引腳提供ADC所需的共模電壓。