关于仪运放AD620的原理及计算(原创)

【征文】关于仪运放AD620的原理及计算（原创）

进入公司，要求设计一款用于应变等小信号放大的产品，由于涉及到一些差分放大，经多方选择比较后，选用了ADI的AD620这款仪表放大器。现将自己整理的有关AD620及同类型仪运放的原理和计算，做为一个帖子，发出来跟大家共享，若有错误敬请指正。

仪用放大器与很多放大电路一样，都是用来放大信号的目的，但仪运放放大电路的特点是，它所测量的信号通常都是在噪声环境下的微小信号。而噪声通常都是共模噪声，所以在电路设计要求上，电路有很高的共模抑制比，利用共模抑制比将信号从噪声中分离出来。因此好的仪用放大器测量的信号能达到很高的精度，在医用设备、数据采集、检测和控制电子设备等方面都得到了广泛的应用

精密仪表放大器大多采用典型的集成三运放结构，如图所示。

根据运放“虚短、虚断”，有以下结论：

由A1，A2虚短可知，Vin- ＝V2，Vin+ ＝V3；

R5RgR6V2V3Rg；

由A1，A2虚断可知，

V1V4由A3虚短可知，V5＝V6

VoutV5V5V1VrefV6V6V4R1，R4R3 由A3虚断可知，R2整理可得：

V5R1R2R3R4V1VoutV6V4VrefR1R2R1R3R4R3，

R1R2R3R4V1VoutV4VrefR1R2R1R3R4R3因为V5＝V6，所以有

综上所得，

VoutR3R1R2R4R2V4VrefV1R1R3R4R3R1

R21R4R2R1V4V1VrefR4R3R11R3 R2R4R2V4V1VrefVoutR1R3R1令，则

所以有

VoutR2RgR5R6V2V3VrefR1Rg

而

GRgR5R6R5R61RgRg表示仪表放大器的增益，所以Vout又可以写成

VoutGR2VinVinR1Vref Vout=－G·R2/R1（Vin-－Vin+）＋Vref

对于AD620仪用放大器来说，内部R1~R4电阻阻值为10K，R5=R6=24.7K

因此，在Vin-和Vin+输入电压下，选择合适的外部电阻Rg，以及合适的参考电压Vref可以使得放大器输出为0。这一结论常常用于对固定增益的调零输出，以达到平衡的目的。