2024年4月3日发(作者：冀千秋)

仪表放大器有它自己参考端，这些参考端均于地线相连，可以驱动以地为参考的负载。

此外仪表放大器的输入地和输出地都汇集在一点，该点又与电源地相连，这样可以减小电路

中接地环路电阻，从而减少因接地电阻带来的影响。下面以AD620为例介绍其典型应用。

AD620是低成本仪表放大器，用户仅通过外接一个电阻，就可以在1~1000倍的增益范

围内任意设置放大倍数。该器件具有宽的供电电源范围±2.3V~±18V，较低的功耗（≤

1.3mA），输入失调电压小于50μV，输入失调电压温漂小于0.6μV/℃，具有低的噪声输入。

其管脚排列如图3.6.2所示。

R

G

+VccOUTREF

8

7

6

5

AD620

1

2

3

4

R

G

IN-

IN+-Vcc

图 3.6.2

1和8脚是外接电阻端子，以调节放大倍数；7和4脚是正、负电源端子；2和3脚是

输入电压端；6脚是输出电压端；5脚是参考端，若该端接地，则6脚输出为对地之间的电

压。

AD620仪表放大器的放大倍数表达式为：

G

49.4k

1

R

G

1压力测量电路

图3.6.4是一压力测量电路，压力传感器输出的信号通过AD620放大后送入AD转换器，

转换成数字量进行测量。

+Vcc

RG

R+ΔR

R

R

R

Vd

2

3

1

7

6

Vo

ADC

数字量输出

+

_

8

AD620

4

5

压力传感器

3.6.1 有源滤波器

滤波器是一种能使一定频率的信号通过，而阻止和衰减其他频率的信号的电路。所谓

有源滤波器就是采用有源器件（主要是集成运算放大器）和RC网络构成，

其优点是体积小、

低频性能好、精度高、性能稳定，目前在信号处理电路中广泛应用。

根据滤波器的频率特性

可分为低通滤波器、高通滤波器、带通滤波器、带阻滤波器和全通滤波器，其幅频响应曲线

如图3.6.6所示。

A（ω）

Ao

A

0

2

A（ω）

Ao

A

0

2

ωc

低通滤波器

ω

ωc

高通滤波器

ω

A（ω）

Ao

A

0

2A

0

A（ω）

Ao

2

B

B

ωc1ω0ωc2

带通滤波器

ω

ωc1

ω0

带阻滤波器

ωc2

ω

图 3.6.6

由于一个高阶滤波器可以分解成多个一阶和二阶滤波器，所以二阶有源滤波器电路是最

基本的电路。二阶有源滤波器的电路结构形式非常多，有：无限增益多路反馈型滤波器、压

控电压源型滤波器、双二次型滤波器和通用的集成滤波器等，下面以二阶压控电压源型滤波

器为例介绍其设计方法。

1 二阶低通滤波器

二阶低通滤波器的典型传递函数表达式为：

2

A

0



n

其中，ω

n

为特征角频率，Q为等效品质因数。

A(S)

22

S(



n

Q)S



n

图3.6.7所示电路的传递函数为：

C1

+

R1R2

C2

Ra

Rb

_

+Vcc

A

-Vcc

Vo

Vi

图 3.6.7

A(S)

U

o

(S)A

0



U

i

(S)

R

1

R

2

C

1

C

2

S

2





R

2

C

2

R

1

C

2

R

1

C

1

(1A

0

)



S1

2

A

0

1R

b

R

a

,



n

1(R

1

R

2

C

1

C

2

)

Q

R

1

R

2

C

1

C

2

C

2

(R

1

R

2

)R

1

C

1

(1A

0

)

2024年4月3日发(作者：冀千秋)

仪表放大器有它自己参考端，这些参考端均于地线相连，可以驱动以地为参考的负载。

此外仪表放大器的输入地和输出地都汇集在一点，该点又与电源地相连，这样可以减小电路

中接地环路电阻，从而减少因接地电阻带来的影响。下面以AD620为例介绍其典型应用。

AD620是低成本仪表放大器，用户仅通过外接一个电阻，就可以在1~1000倍的增益范

围内任意设置放大倍数。该器件具有宽的供电电源范围±2.3V~±18V，较低的功耗（≤

1.3mA），输入失调电压小于50μV，输入失调电压温漂小于0.6μV/℃，具有低的噪声输入。

其管脚排列如图3.6.2所示。

R

G

+VccOUTREF

8

7

6

5

AD620

1

2

3

4

R

G

IN-

IN+-Vcc

图 3.6.2

1和8脚是外接电阻端子，以调节放大倍数；7和4脚是正、负电源端子；2和3脚是

输入电压端；6脚是输出电压端；5脚是参考端，若该端接地，则6脚输出为对地之间的电

压。

AD620仪表放大器的放大倍数表达式为：

G

49.4k

1

R

G

1压力测量电路

图3.6.4是一压力测量电路，压力传感器输出的信号通过AD620放大后送入AD转换器，

转换成数字量进行测量。

+Vcc

RG

R+ΔR

R

R

R

Vd

2

3

1

7

6

Vo

ADC

数字量输出

+

_

8

AD620

4

5

压力传感器

3.6.1 有源滤波器

滤波器是一种能使一定频率的信号通过，而阻止和衰减其他频率的信号的电路。所谓

有源滤波器就是采用有源器件（主要是集成运算放大器）和RC网络构成，

其优点是体积小、

低频性能好、精度高、性能稳定，目前在信号处理电路中广泛应用。

根据滤波器的频率特性

可分为低通滤波器、高通滤波器、带通滤波器、带阻滤波器和全通滤波器，其幅频响应曲线

如图3.6.6所示。

A（ω）

Ao

A

0

2

A（ω）

Ao

A

0

2

ωc

低通滤波器

ω

ωc

高通滤波器

ω

A（ω）

Ao

A

0

2A

0

A（ω）

Ao

2

B

B

ωc1ω0ωc2

带通滤波器

ω

ωc1

ω0

带阻滤波器

ωc2

ω

图 3.6.6

由于一个高阶滤波器可以分解成多个一阶和二阶滤波器，所以二阶有源滤波器电路是最

基本的电路。二阶有源滤波器的电路结构形式非常多，有：无限增益多路反馈型滤波器、压

控电压源型滤波器、双二次型滤波器和通用的集成滤波器等，下面以二阶压控电压源型滤波

器为例介绍其设计方法。

1 二阶低通滤波器

二阶低通滤波器的典型传递函数表达式为：

2

A

0



n

其中，ω

n

为特征角频率，Q为等效品质因数。

A(S)

22

S(



n

Q)S



n

图3.6.7所示电路的传递函数为：

C1

+

R1R2

C2

Ra

Rb

_

+Vcc

A

-Vcc

Vo

Vi

图 3.6.7

A(S)

U

o

(S)A

0



U

i

(S)

R

1

R

2

C

1

C

2

S

2





R

2

C

2

R

1

C

2

R

1

C

1

(1A

0

)



S1

2

A

0

1R

b

R

a

,



n

1(R

1

R

2

C

1

C

2

)

Q

R

1

R

2

C

1

C

2

C

2

(R

1

R

2

)R

1

C

1

(1A

0

)