了解仪表放大器中的保护电路

我有一个项目要做，但是我很难理解实际发生的事情。在下面的电路中，我必须计算电阻值，选择运算放大器并解释整个过程。

这是EMG的仪表放大器，我无法理解保护电路（U1C，R1，R2）的工作方式。我在《电子艺术》中看到过类似的事情，但是保护电路是针对屏蔽层的（这对我来说很有意义）。但是，这里的运算放大器输出连接到增益设置电阻，我从仿真中得知它可以改善CMRR，但我不了解其工作原理。

另外，为什么R1和R2为10kΩ，而不是10Ω或10MΩ？如何选择公差？对于其他电阻器，我也有同样的问题。我只是从INA128仪表放大器中选择了值。据我了解，我们不选择差分放大器中的小电阻值，因为它们之间的失配比大值电阻器对CMRR的影响更大，但大值噪声很大，我们还应提供足够的偏置电流，因此我们必须在10kΩ-100kΩ之间选择。在输入缓冲器中，我们需要大电阻值以获得600-1000的增益，但是太大的电阻值会产生输入误差，噪声，寄生电容等，但是我不确定是否正确。

instrumentation-amplifier

— 阿基米德
source

+1可以听到有关U1C设置如何帮助CMRR的确切解释。

— MadHatter

没有理由建立仪表放大器。通过购买AD622这样的产品，您将获得更好的性能。您可能会考虑不打扰保护电路-它不会以性能提高您的利益。

— Scott Seidman

实际上，您可以使用一对串联的精密电阻作为增益电阻，并用一个运算放大器缓冲中点，从而从一个仪表放大器生成保护或驱动支路。

— Scott Seidman

我有一个解释，告诉您U1C如何影响CMRR。我还制作了以下说明的PDF文件，并将其上传到驱动器中，可以在此处找到。PDF文件比以下内容易于阅读

说明：

净电路可分为两部分。第一部分由U1B，U1C和U1D组成。第二部分由U1A（通常的差分放大器电路）组成。

考虑第一部分，即接受输入并增加CMRR的部分。在运放U1C上，+ Ve端子和–Ve端子的电压相等。因此，两者都是零波动率。因此，这意味着在以下电路（电路的前半部分）中电压V为零：

由于输入偏置电流几乎为零，因此运算放大器消耗的电流几乎为零。因此，根据KCL法则，从上述电路可以得出：

\frac{0 - V_{2}}{{[R}_{1个}} = \frac{V_{1个} - 0}{{[R}_{2}}

$\frac{0-V_2}{R_1} = \frac{V_1-0}{R_2}$

$R_1$ $R_2$ $V_2 = -V_1$ $V_1$ $V_2$ $R_1$ $R_2$

更多说明：

$x$

上述运算放大器U1D的输出为：

V_{2} = \frac{1个 + {[R}_{7}}{{[R}_{9}} \cdot （ V_{b} - X ）

$V_2 = {\frac{1+R_7}{R_9}}\cdot(V_b-x)$

$V_2$

V_{1个} = \frac{1个 + {[R}_{8}}{{[R}_{10}} \cdot （ V_{一个} - X ）

$V_1 = {\frac{1+R_8}{R_{10}}}\cdot(V_a-x)$

$V_1$

${V_1}\cdot{R_1}={-V_2}\cdot{R_2}$ $R_1=R_2$

X = V_{一个} + V_{b}

$x = V_a+V_b$

所以

V_{1个} = \frac{1个 + {[R}_{8}}{{[R}_{10}} \cdot （ \frac{V_{一个}}{2} - \frac{V_{b}}{2} ）

$V_1= {\frac{1+R_8}{R_{10}}}\cdot(\frac{V_a}{2}-\frac{V_b}{2})$

和

V_{2} = \frac{1个 + {[R}_{7}}{{[R}_{9}} \cdot （ \frac{V_{b}}{2} - \frac{V_{一个}}{2} ）

$V_2= {\frac{1+R_7}{R_9}}\cdot(\frac{V_b}{2}-\frac{V_a}{2})$

$R_8=R_7$ $R_9=R_{10}$

V_{1个} = V_{一个} - V_{b}

$V_1=V_a-V_b$

和

V_{2} = V_{b} - V_{一个}

$V_2=V_b-V_a$

现在考虑以下电路

从上面的电路

C 中号 [R [R = \frac{V_{1个} - V_{2}}{\frac{V_{1个} + V_{2}}{2}}

$CMRR=\frac{V_1-V_2}{\frac{V_1+V_2}{2}}$

从以上值我们得到：

C 中号 [R [R = \frac{2 （ V_{一个} - V_{b} ）}{0} = \infty

$CMRR = \frac{2(V_a-V_b)}{0}=\infty$

CMMR等于无限就是理论，因为电阻不能精确等于。他们有宽容度。

注意：考虑到U1B，U1C和U1D的影响，CMRR是差分放大器的值。

— user3219492
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