幸虧TI現在不咋發自己的技術文章了，不然就像ADI原創全在他們手。這個應用手冊在50多個儀表放大器的文檔中都有，說明是一個共性的問題，其次我也在做東西的過程中體會到了這一點，以及幾年前做東西失敗的原因。這里展示了是典型的3運放IA，前面綠色的地方就是共模電壓彌撒的地方，也就是說共模干擾是以這樣的方式進到IA里面的，只是后面的減法器才把共模干擾抑制。第一級構成一個可放大差分信號的高輸入阻抗電路，但會通過共模信號而不進行放大。該設計的第二級通常是一個差分放大器，在很大程度上去除共模信號，同時使輸出參考特定的基準電壓。
這篇文章說的是應用過程中：當輸入端存在高直流電壓（如 3V）時，即使你只是想放大 100 mV 的交流信號，IA 仍會把 3V × 增益 放大，導致輸出飽和。假設 IA 具有 100 Hz 正弦波，在存在 5V 共模電壓和 3V 直流電壓的情況下，波幅為 100 mV。所需輸出為±1V 信號。在這些工作狀態下時，儀表放大器必須配置 10V/V 的增益。雖然 IA 會抑制 5V 共模電壓，但 3V 直流電壓會與 VDiff 曲線所示的輸入差分電壓求和。增益為 10V/V 時，輸出信號對正電源軌飽和。盡管要放大的所需信號是 100 mV/100 Hz 正弦波，但 3V 直流電壓阻止儀表放大器輸出僅表示放大的交流信號。大家會下意識的接個電容做耦合但是沒有為偏置電流提供返回路徑，結果是電容不斷被充電，最終導致輸出飽和，IA 工作異常。很多實際信號是微弱的交流信號（如：EEG、ECG、生物傳感、加速度、聲音等），但是信號上可能會疊加一個比較大的直流分量（比如傳感器電源引入的偏置電壓）。如果這個直流成分太大，儀表放大器在乘以增益后，很容易輸出電壓飽和（即輸出夾在電源軌附近），這會導致交流信號無法正確放大、甚至完全丟失。在 IA 輸入端串聯電容器（見圖），形成一個高通濾波器，只允許交流成分通過，濾掉直流偏置。以及后接對地電阻 R（提供偏置電流路徑） 共同構成，其截止頻率為：這個截止頻率需選得足夠低，以保留你感興趣的信號頻率。但是問題就出在這里：如果只加電容，而沒有提供輸入偏置電流的返回路徑（電阻），儀表放大器會工作異常，輸出飽和（電容被輸入偏置電流充電）。很多人認為“加上電容就能隔離直流”，確實沒錯，但問題是——儀表放大器的輸入級運放需要一個?小的偏置電流（Ib）才能正常工作。
如果你在輸入端只加了一個電容，而電容另一端又懸空或沒有到地的直流路徑，電流無法流動！
- 輸入Ib沒有地方去，只能“被迫”充入串聯的電容中；
- IA輸出電壓被“推”到電源軌，造成輸出飽和或漂移，甚至失效。
IN+ 電平會慢慢上升或下降；輸出 Vout 也隨之漂移，最終飽和。可以把這個電容理解成一個“桶”，而輸入偏置電流是“水龍頭”在滴水。如果桶底沒有洞（即沒有到地的通路），那水遲早會把桶灌滿——這時就“溢出”了，對應于電路中：輸出電壓被推向飽和。為每個輸入加一個“泄水口” —— 一個偏置電阻，通常接地或者接偏置電壓（如 1/2 Vcc）。單電源 +15V，輸入偏置電阻接 Vbias = 7.5V，Vref 也接 7.5VVbias 是輸入信號路徑的直流偏置電壓，提供一個參考電平，使得 AC 耦合后的信號可以“懸浮”在一個中間電位而不是接地。
- Vbias 就是那片“水”，讓船可以自由地浮動并波動。
Vbias 必須能灌/拉電流，因此不能用普通的 LDO 穩壓器（只能輸出電流）LDO（線性穩壓器）只能“拉電流”（只能提供電流給負載，不能吸收）。電阻太小會拉低輸入阻抗；會給信號源造成負載效應（降低測量精度）；與前級信號源阻抗形成分壓效應。電阻越大，熱噪聲（Johnson Noise）越大：若對失調誤差極度敏感，可考慮?加第三個電阻?并通過?誤差對消?降低誤差。https://www.ti.com.cn/zh-cn/amplifier-circuit/instrumentation/products.html#-1=INA826%3Bfalse&
https://www.ti.com.cn/product/cn/INA826
