Der Ausgang des Instrumentenverstärkers steigt auf mysteriöse Weise beim Anschließen über einen Widerstand an, verglichen mit dem Anschließen derselben Spannung direkt darüber

Ich entwerfe eine einfache Widerstandsmessschaltung. Widerstandsbereich ist von$10m\Omega$Zu$10k\Omega$und die gewünschte Genauigkeit beträgt 0,1 %.

Die Schaltung versorgt den Widerstand unter Verwendung eines Transkonduktanzverstärkers mit konstantem Strom. Ein Instrumentenverstärker wird verwendet, um den Spannungsabfall über dem Widerstand zu messen. Der Strom durch den unbekannten Widerstand muss gemäß den Anforderungen meiner Aufgabe sinusförmig sein.

Wenn ich beide Eingänge des Instrumentenverstärkers mit Masse verbinde, erhalte ich eine Spannung am Ausgang von$2.22mV$:

Ich habe festgestellt, dass dies auf die Offset-Eingangsspannung zurückzuführen ist. Um dies zu überwinden, habe ich eine Spannungsquelle an den invertierenden Eingang angeschlossen (Pins 1 und 5 - die Offset-Null-Pins - sind im Spice-Modell nicht aktiviert). Dadurch wird der Offset der Ausgangsspannung minimiert:

Ich habe die Schaltung mit einem Sinussignal von getestet$1\mu V$RMS (der niedrigste, mit dem ich arbeiten werde), und die Ausgabe ist perfekt:

Jetzt das Problem:

Wenn ich die Eingänge über den unbekannten Widerstand verbinde, versorgt die Konstantstromquelle (Transkonduktanzverstärker) diesen Widerstand mit Strom, obwohl der Spannungsabfall darüber immer noch besteht$1\mu V$RMS, gibt es einen mysteriösen Anstieg in der Ausgabe des Instrumentenverstärkers:

Wie die Simulation zeigt, geschieht diese Erhöhung im letzten Operationsverstärker des Instrumentenverstärkers. Ich bin dadurch völlig verwirrt. Warum ist die Leistung plötzlich gestiegen, obwohl der gemessene Spannungsabfall gleich ist? Wie bekomme ich die genaue Ausgabe?