第10节 仪表放大器 (修订中)
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# 1. 什么是仪表放大器？
仪表放大器允许工程师调整放大器电路的增益，而无需更改多个电阻值。将此与我们之前介绍的差分放大器 (opens new window)进行比较，后者需要调整多个电阻值。
所谓的_仪表_放大器建立在差分放大器的最新版本之上，为我们提供了这种能力：
# 2. 了解仪表放大器电路
这个令人生畏的电路由一个缓冲差分放大器级构成，三个新电阻器将两个缓冲电路连接在一起。考虑除 R gain之外的所有电阻值相等。
左上运算放大器的负反馈导致点 1（R (opens new window) gain的顶部）处的电压等于 V 1。同样，点 2 处的电压（R gain的底部）保持在等于 V 2的值。这在 R gain上建立了一个电压降，该电压降等于 V 1和 V 2之间的电压差。该电压降会导致电流通过 R gain，并且由于两个输入运算放大器的反馈回路不吸收电流，因此通过 R gain的相同数量的电流必须通过其上方和下方的两个“R”电阻器。
这会在点 3 和 4 之间产生电压降，等于：
然后，电路右侧的常规差分放大器获取点 3 和 4 之间的电压降，并将其放大 1 倍（再次假设所有“R”电阻值相等）。
# 3. 仪表放大器的优点
虽然这看起来是构建差分放大器的一种繁琐方式，但它具有明显的优势，即在 V 1和 V 2输入端拥有极高的输入阻抗（因为它们直接连接到各自运算放大器的同相输入端），并且可通过单个电阻器设置的可调增益。
稍微操作一下上面的公式，我们就有了仪表放大器中总电压增益的一般表达式：
虽然看原理图可能并不明显，但我们可以简单地通过改变一个电阻器的值来改变仪表放大器的差分增益：R gain。
是的，我们仍然可以通过改变其他一些电阻的值来改变整体增益，但这需要_平衡_电阻值的变化以使电路保持对称。请注意，上述电路可能的最低增益是在 R增益完全打开（无限电阻）时获得的，增益值为 1。
# 4. 总结
- _仪表放大器_是一种差分运算放大器电路，可通过单个电阻器的变化提供高输入阻抗并轻松调整增益。
相关练习：
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