8.1.2 具有轨至轨输入和输出的仪表放大器

一些制造商通过在输入端使用电阻分压器使非轨至轨运算放大器变为轨至轨运算放大器。电阻器会将输入电压分压以获得轨至轨输入范围。这种方法的问题在于它也会将信号分割，所以为了获得所需的增益，放大器必须具有较高的闭环增益。这样就会按照内部增益系数提高噪声和漂移，并降低输入阻抗。此外，这些精密电阻器有任何不匹配都会降低 CMRR。LMV61x 是轨至轨放大器，因此不存在这些缺点。

使用三个 LMV61x 放大器可以设计出一种具有轨至轨输入和输出的仪表放大器（如Figure 32 所示）。

在以下示例中，左侧的放大器充当差分级的缓冲器。这些缓冲器可确保输入阻抗很高，并且无需在输入级使用精密匹配电阻器。它们还能确保差分放大器通过电压源驱动。为了维持 CMRR（通过匹配 R₁-R₂ 与 R₃-R₄ 进行设定），这是必要的。增益通过 R₂/R₁ 的比值确定，并且 R₃ 必须等于 R₁，R₄ 必须等于 R₂。在轨至轨输入和输出范围内，输入和输出仅受电源电压限制。请注意，即使具有轨至轨输出，输出也不能摆动越过电源，所以共模电压加上信号的组合值不得超过电源值，否则将实施限制。

Figure 32. 轨至轨仪表放大器