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图3.6 AD8221钻石图
数据手册通常提供部分典型的供电电压值的钻石图，这无法满足工程师多样的需求，给工程师的设计工作带来很多不便。所以在此推荐一款在线评估工具，笔者已经使用该工具帮助过20余位工程师快速找出设计问题。建议在设计之初，使用工具进行评估，电路网址为：
https://www.analog.com/designtools/en/precisionstudio/
如图3.7为ADI公司精密信号在线设计工具界面，选择“IN AMP” ，进入仪表放大器配置窗口，如图3.8(a) 。通过选项1选择需要评估的器件AD8221 ，然后在选项2配置为差分输入架构，接下来配置供电电压±Vs为±10V ，参考电压源VREF为0V ，增益Gain为100 ，输入共模电压Vcm为±5V ，输入差模电压Vdiff为±50mV ，该电路配置状态下的钻石图如图3.8（b），在25℃条件下，输出电压Vout与输入共模电压Vcm形成的区域（红色阴影区）没有受到限制，电路正常工作。
图3.7 精密信号链设计工具
图3.8 AD8221有效工作配置
如图3.9,当输入共模电压调整为±6V ，使用该配置的电路会出现故障提示， AD8221内部节点电压受到供电电压限，以及整改方式，包括：
(1)缩小输入信号范围。
(2)增大AD8221供电电压。
(3)降低AD8221增益。
(4)替换器件。
图3.9 AD8221 异常工作配置
综上，仪表放大器的工作电配置与通用放大器的工作电压配置有很大不同，所以，如果不结合输入差模信号，共模信号、参考源电压（含驱动方式）这些因素综合考虑，电路可能会难以正常工作。
作者：郑荟民
来源：放大器参数解析与LTspice仿真
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