AD8422 基于经典的三运放仪表放大器拓扑。该拓扑包含两个阶段:一个前置放大器用于提供差分放大,后接一个差分放大器以消除共模电压。下图显示了 AD8422 的简化原理图。

从拓扑角度看,Q1、A1、R1 与 Q2、A2、R2 可视为精密电流反馈放大器,其作用是维持 Q1 和 Q2 发射极中的固定电流。输入信号的任何变化都会迫使 A1 和 A2 的输出电压相应改变,从而将 Q1 和 Q2 的电流维持在正确值。这会在节点 3 和节点 4 分别产生精确的二极管压降(相对于 –IN 和 +IN),使得施加于输入的差分信号被复制 across RG 引脚。流经 RG 的任何电流也必须流经 R1 和 R2,从而在节点 1 和节点 2 之间形成增益后的差分电压。
放大后的差分信号与共模信号随后被送入一个差分放大器,该放大器电子元件抑制共模电压,但保留放大后的差分电压。
激光修调电阻使该仪表放大器具有极高精度,增益误差小于 0.01%,且当 G = 1 时,共模抑制比(CMRR)超过 94 dB。电源电流经过精密修剪,以降低因器件间功耗和噪声差异带来的不确定性。高性能引脚布局及对设计与布线的特别关注,使 AD8422 在宽频率范围和温度范围内均能实现高 CMRR。采用超β输入晶体管并配合偏置电流补偿,AD8422 提供极高的输入阻抗和极低的偏置电流,同时在使用仅 300 μA 供电电流的情况下仍保持极低电压噪声。过压保护方案允许输入端在所有增益设置下承受高达 40 V 的反向轨电压,而不会损害噪声性能。