儀表放大器是把關鍵元件集成在放大器內部，它源于運算放大器，但優(yōu)于運算放大器。其低噪聲、低失調、高共模抑制比、高輸入阻抗等是儀表放大器的重要指標。

　　目前降低1/f噪聲和失調的方法有：微調技術、自動歸零技術和斬波技術。微調技術無法降低放大器的1/f噪聲和溫度漂移。自動歸零技術是一種采樣技術，通過對低頻噪聲、失調進行采樣，然后在運算放大器的輸入或輸出端，把它們從信號的瞬時值中減去，實現(xiàn)對1/f噪聲和失調的降低，因為該技術對寬帶白噪聲是一種欠采樣過程，所以會造成白噪聲的混疊［1］。斬波技術采用調制和解調的方法，把1/f噪聲和失調調制到高頻端，再經過低通濾波器濾除，而有用信號經過調制后，又解調到基帶，這種技術沒有白噪聲混疊的缺點，但是其斬波頻率限制了其帶寬。

　　本文設計的儀表放大器，同時應用了斬波穩(wěn)定技術［2］和自動歸零技術［3］來降低1/f噪聲和失調電壓的影響，具有高的共模抑制比、低失調電壓以及能夠動態(tài)補償失調電壓的特點。

　　1 斬波技術的基本原理

　　斬波原理圖如圖1所示。斬波技術通過把輸入信號和方波信號調制，再經同步解調和低通濾波后得到所需要的信號，它實質上并沒有消除失調，而是把失調電壓和低頻噪聲調制到高頻，然后通過低通濾波器把高頻處的失調電壓和噪聲濾除掉。在理想情況下，斬波運放能夠完全消除直流失調和低頻噪聲（主要是1/f噪聲）。斬波調制原理如圖1所示，假設Vin、Vout分別是輸入、輸出信號電壓，A為放大器的增益，Vch是周期性方波信號，fch

　　2 斬波失調穩(wěn)定技術

　　斬波過程會產生很多混頻產物，包括斬波頻率和輸入信號的和、差項。這些混頻產物會引起很大的失真，特別是當信號頻率接近斬波頻率時尤為明顯。而且低通濾波會減小可用信號的帶寬。要想在信號帶寬不減小的情況下抑制噪聲和失調，最好的解決辦法是使用斬波失調穩(wěn)定的運算放大器。這種電路結構在主通路提供信號帶寬，而輔助通路減少失調，其電路結構如圖2所示，其中輔助通路包括斬波穩(wěn)定放大器和積分器，主通路只有1個放大器。

　　假設主放大器的主、輔輸入端的失調電壓分別為Vosm（主）、Vosm，1（輔），主、輔輸入端的增益分別為Am、Am，1；輔助運放的等效失調電壓為Vosn、增益為An，整個放大器的整體失調電壓為Vos，則有：

　　3 斬波失調穩(wěn)定放大器的設計和仿真