01
仪表放大器概述
什么是仪表放大器？为什么需要它？核心指标（CMRR、增益、带宽、失调电压）介绍。
CMRR增益带宽
02
经典三运放结构
三运放仪表放大器的拓扑结构、第一级差分放大、第二级差分转单端、增益公式推导。
拓扑差分增益公式
03
集成仪表放大器芯片
AD620、INA128、AD8221等主流芯片介绍、选型对比、数据手册阅读指南。
AD620INA128选型
04
增益设置与电阻网络
外部增益电阻的计算、电阻精度对CMRR的影响、单电阻增益设置 vs 多电阻网络。
电阻精度CMRR
05
共模抑制比（CMRR）深度解析
CMRR的定义、影响因素（电阻失配、运放自身CMRR）、如何优化CMRR。
CMRR电阻失配优化
06
输入偏置电流与失调电压
偏置电流路径、失调电压的温漂、输入偏置电流的抵消技术、失调调零电路。
偏置电流温漂调零
07
噪声分析与低噪声设计
仪表放大器的噪声模型、电压噪声与电流噪声、如何选择低噪声运放、滤波器的配合。
噪声模型低噪声滤波器
08
带宽与压摆率
增益带宽积（GBP）与闭环带宽的关系、压摆率对信号失真的影响、大信号带宽与小信号带宽。
GBP压摆率失真
09
电源抑制比（PSRR）
PSRR的定义、电源噪声如何耦合到输出、去耦电容的布局策略。
PSRR去耦布局
10
输入保护与ESD设计
输入过压保护、钳位二极管、限流电阻、ESD防护器件选型。
ESD钳位过压保护
11
单电源供电设计
单电源仪表放大器的挑战、输出摆幅限制、虚拟地生成、轨到轨运放的选择。
单电源虚拟地轨到轨
12
差分信号调理
传感器信号的特点（电桥、热电偶、RTD）、共模电压的抑制、信号偏置与电平移位。
电桥热电偶电平移位
13
滤波器设计基础
一阶与二阶低通滤波器、截止频率计算、有源滤波器与仪表放大器的级联。
低通有源滤波器级联
14
抗混叠滤波器设计
采样系统前的抗混叠滤波器、滤波器阶数选择、巴特沃斯与贝塞尔滤波器的对比。
抗混叠巴特沃斯贝塞尔
15
PCB布局基础
地平面设计、模拟地与数字地的分割、信号回流路径、走线宽度与电流能力。
地平面分割回流
16
仪表放大器的PCB布局要点
输入走线的对称性、反馈路径的短接、增益电阻的放置、敏感节点的屏蔽。
对称屏蔽增益电阻
17
电源去耦与旁路电容
去耦电容的选型（0.1μF + 10μF）、放置位置、过孔的使用、电源层设计。
去耦0.1μF电源层
18
接地策略
星形接地、单点接地、多点接地、混合接地、接地环路如何避免。
星形接地接地环路混合接地
19
差分走线设计
差分对的等长与等距、阻抗控制、共模扼流圈的使用、差分信号的回流路径。
等长阻抗共模扼流圈
20
屏蔽与隔离
屏蔽罩的设计、屏蔽层的接地、隔离放大器与隔离电源、数字隔离器。
屏蔽隔离数字隔离
21
热管理
运放的功耗计算、热阻与散热、PCB铜皮散热、热风焊盘的使用。
热阻铜皮散热
22
布局实例
电桥传感器信号调理（压力传感器）、热电偶信号调理（温度测量）、电流检测（高边/低边）。
电桥热电偶电流检测
23
仿真验证
使用LTspice/TINA-TI进行仪表放大器仿真、AC分析、瞬态分析、噪声分析、蒙特卡洛分析。
LTspice蒙特卡洛噪声
24
测试与调试
测试设备（万用表、示波器、频谱分析仪）、关键参数测试方法（CMRR、噪声、带宽）、常见问题排查。
示波器CMRR测试调试
25
常见故障与排除
输出饱和、振荡、噪声过大、共模抑制下降、温漂过大、故障树分析。
振荡故障树温漂
26
低功耗设计
微功耗仪表放大器选型、关断模式、电源管理、电池供电系统的设计考量。
微功耗关断电池
27
高频仪表放大器
高速仪表放大器的挑战、带宽扩展技术、布局对高频性能的影响、差分探头的应用。
高速带宽扩展差分探头
28
多通道同步采样
多通道仪表放大器的布局、通道间串扰、同步采样ADC的配合、数据采集系统。
多通道串扰同步采样
29
工业环境下的鲁棒性设计
EMC/EMI防护、浪涌保护、EFT防护、隔离与安规要求。
EMC浪涌安规
30
项目实战
完整设计流程（需求分析→器件选型→原理图设计→PCB布局→仿真→测试→迭代），输出设计文档与Gerber文件。
Gerber设计流程迭代