三運(yùn)放儀表放大器通過(guò)設(shè)置單個(gè)電阻器的值來(lái)調(diào)整增益
從公式 1 中可以看出,我們可以通過(guò)調(diào)整單個(gè)電阻器 R G的值來(lái)調(diào)整儀表放大器的差分增益。這很重要,因?yàn)榕c電路中的其他電阻器不同, RG的值不需要與任何其他電阻器匹配。
例如,如果我們嘗試通過(guò)更改 R 5的值來(lái)設(shè)置增益,我們還需要相應(yīng)地更改 R 6。實(shí)現(xiàn)匹配的可調(diào)電阻比調(diào)整單個(gè)電阻更具挑戰(zhàn)性。
源電阻未出現(xiàn)在增益方程中
考慮下面圖 2 所示的電橋測(cè)量系統(tǒng)。
圖 2.
應(yīng)用戴維南定理,我們可以對(duì)橋梁進(jìn)行建模,如圖 3 所示。
圖 3.
式中,R th1和R th2為兩橋支路的等效電阻;V th1和V th2是節(jié)點(diǎn) A 和 B 的戴維南等效電壓。此外,上圖對(duì) R in1 和 R in2在放大器輸入端“看到”的阻抗進(jìn)行了建模。
該模型表明,分壓器是由放大器的輸入阻抗和電橋的等效電阻創(chuàng)建的。該分壓器決定放大器輸入端出現(xiàn)的電壓。因此,對(duì)于具有相對(duì)較小輸入阻抗的增益級(jí)(例如差分放大器),總增益將是R th1和R th2的函數(shù)。這導(dǎo)致增益可預(yù)測(cè)性較差并降低了精度。
然而,三運(yùn)放儀表放大器在其輸入端提供非常高的阻抗。因此,電橋的戴維寧等效電壓出現(xiàn)在放大器輸入端,而不會(huì)被分壓器衰減。由于源電阻沒(méi)有出現(xiàn)在增益方程中,因此我們獲得了更可預(yù)測(cè)的增益和更高的精度。