式中的分母比二运放仪表放大器时复杂得多，而正如式（4）所示，分母可用电阻的失配百分率来表示，即
在式（8）中，如果4个电阻都相等（或R1=R3，R2=R4），其分母就会变为0，而这几个电阻的任何失配都会使共模电压的一部分出现在输出端。与二运放仪表放大器相似：任何电阻间温度漂移的失配都会降低CMRR。
3.2.2 三运放仪表放大器的交流CMRR
如果A1，A2很好的匹配（即相同的闭环带宽），CMRR就不会像二运放那样迅速下降。对比一下图2和图4，三运放仪表放大器的CMRR在100Hz之前相对平坦，而二运放仪表放大器的CMRR在大约10Hz时就开始降低。
3.2.3 三运放仪表放大器的共模范围
三运放仪表放大器的第一级共模增益为单位值，共模电压原封不动的出现在图5中A1，A2的输出端，而差模输入电压（Vdiff）降落在增益电阻上，结果电流流过R5，R6，这意味着当输入差模电压增加时，A1的电压将高于Vcm，A2的电压将低于Vcm。因此，当增益和（或）输入信号增加时，A1，A2的电压范围也会增加，最终被电源电压的范围所限制。可以知道，共模电压可以达到的范围、差模输入电压、增益这三者之间是互相关联的。例如，增加增益会减小共模范围和输入电压范围，同样，增加共模电压会限制差模输入范围并限制增益可能达到的最大值。如果输入级运放的输出摆动已知，那么就能很好地表示输入范围，共模范围和增益之间的关系，以服务于特殊的三运放仪表放大器。
工业应用中运用低电源电压时，可用的摆动范围也越来越少。至于二运放仪表放大器，可以用满幅度运放来解决这个问题，三运放仪表放大器中，因为过度的输入电压、共模电压或增益会削减输入级（A1，A2）的输出电压，所以满幅度输出级（A3）在这里根本起不了什么作用。
图6 AD623采用典型三运放仪表放大器的结构。通过给两个输入端上偏0.6V电压，即使在极低共模电压下也可单电源工作。
图7 AD623的输入级电平偏置非常适用于单电源低共模应用。温度范围为- 200～+200℃，J型热电偶的电压范围从- 7.890～10.777mV。91.9的增益使仪表放大器的输出电压范围为1至3V（即2V±1V），输出端与单电源供电的AD7776A/D转换器相接。
图8 一个集成二运放仪表放大器AD627，也采用Vbe电平偏置以便低输入共模电压在单电源下工作。
3.2.4 低共模应用中优化的单电源三运放仪表放大器
图6是AD623（低耗单电源满幅度仪表放大器）的简图，沿用传统的三运放仪表放大器结构，在用作输入级运放之前，正反相输入电压通过一个PNP管，电压上偏了0.6V。
要理解电平偏移的重要性，先要考虑仪表放大器工作的通常条件。图7示出了AD623的一个典型应用，仪表放大器放大的信号来自一个J型热电偶，仪表放大器连同A/D转换器共同由+5V单电源供电。此应用中。所测温度范围从－200～+200℃，相应的热电偶的电压范围为－7.890～10.777mV。
如通常一样，热电偶的一端接地，使偏置电流流入仪表放大器。因此，同相、反相输入电压中间的共模电压非常接近地电平。实际上，从热电偶而来的电压开始变负时，有效共模电压也变负。
在传统的三运放仪表放大器中，当热电偶电压开始大于零时，输入级的电压扩展效果会导致输入级的一个运放的输出电压变为地。图6的电平偏置结构通过有效的在共模电压上加0.6V，避免了这个问题，从而对地有更多的摆动范围，并且使A1和A2满幅度运放的输出电压处于线性区域，即使输入电压和共模电压低于地电平。输入电压可以负到150mV，这由编程增益和共模电压控制。
在此例中，仪表放大器的设置增益为91.9（RG=1.1kΩ），基准脚的电压设为2V，只要热电偶电压处在温度为－200～+200℃间变化，仪表放大器的输出电压范围就为1.274～2.990V（对地），这个电压摆动范围很适合A/D转换器的输入电压范围（2V±1V）。
3.2.5 单电源二运放仪表放大器在低共模电压中的应用
加一个Vbe电压降使共模电压升高的方法可应用于二运放仪表放大器。图8是AD627的简图，它是一个集成二运放仪表放大器，运用特殊技术来获得整个频率范围内的高CMRR。必须指出，对于三运放仪表放大器而言，必须注意补偿内部节点电压，避免信号饱和，这在单电源应用中格外严格。一般说来，最大增益由输出有效信号的范围决定（反相通道大于50mV，同相通道为100mV以内）。而在输入共模电压接近或等于零的单电源应用中，编程增益有一定限制。当输入、输出和基准引脚（REF）的电压范围由技术说明所规定时，这些引脚的电压范围是互相影响的。在图8中，由含有共模分量Vcm的差模电压Vdiff驱动，运放A1输出端电压是Vdiff、Vcm、Vref引脚电压和编程增益的函数：
VA1=1.25（Vcm +0.5V）- 0.25Vref -Vdiff（25kΩ/RG－0.625）
也可用-IN和+IN（V－和V+）脚上的实际电压来表示：
VA1=1.25（V－+0.5V）- 0.25V
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