Ne zaman bir operasyonel amplifikatör (Op-Amp) değil, bir enstrümantasyon amplifikatörü (In-Amp)?

Enstrümantasyon amplifikatörleri için 2 opamp versiyonu da dahil olmak üzere bir dizi farklı konfigürasyon gördüm. Bu

aynı zamanda biridir. Ancak bu, yalnızca girdi arabelleklerinden oluşan diferansiyel bir amplifikatördür. Ne zaman bir enstrümantasyon amplifikatörü olarak adlandırıyorsunuz, başka bir deyişle, ayrı bir ismi hak edecek kadar özel olan nedir?

"Bir enstrümantasyon amplifikatörü hassas bir diferansiyel gerilim kazanç cihazı [...]." Buradaki önemli kelimelerden biri "kazanç" tır. Bir OpAmp sonsuz bir kazanca sahiptir (teoride) ve sadece çevresine devre ekleyerek tanımlanmış bir kazanç elde eder. Genellikle, yalnızca bir OpAmp kullanırken, harici dirençler gerekli olduğundan girişlerden en az biri son derece yüksek giriş empedansını kaybeder.

Hem çok yüksek giriş empedansı hem de tanımlanmış bir kazanca sahip iki (diferansiyel) girişe ihtiyacınız varsa, bahsettiğiniz iki OpAmp-InAmp'ı veya resminizin gösterdiği üç OpAmp-InAmp yapılandırmasını kullanabilirsiniz. Lineer Teknoloji veya Analog Cihazlar gibi şirketlerin hazır IC InAmp'ları da vardır.

Sorunuzun resmindeki üç OpAmp-InAmp devresi, iki OpAmp'ın arabellek olarak kullanıldığını, aksi halde bağlantısız evirmeyen giriş pimlerinde ("+") hala yüksek bir empedansa sahip olduklarını gösterir. Çıkışlarını başka bir OpAmp'a besleyerek üst 3. evirmeyen giriş ("+"), 3. OpAmp'ın evirici ("-") girişine bağlı olduğu için bir evirici giriş ("-") olur. Alttaki evirmeyen giriş ("+"), 3. OpAmp ile bağlantısı nedeniyle evirmeden kalır.

Genel üç OpAmp-InAmp'lar, kazancı yalnızca bir dirençle ( tamamen entegre InAmp'larda harici kazanç direnci ) ayarlamak için resminize kıyasla biraz farklı bir yapılandırma kullanır . Daha fazla bilgi için lütfen sağladığım bağlantılara bakın.

Üç OpAmp-InAmp ile, iki diferansiyel girişte hem çok yüksek bir giriş empedansı elde edersiniz (normal bir OpAmp tamponu ile bu kadar yüksek bir giriş empedansına sahip sadece bir giriş alırsınız ) hem de çok iyi bir ortak reddi elde edersiniz. mod sinyalleri (bir OpAmp ile de elde edilebilir, ancak dirençlerle giriş empedansını düşürmek pahasına, OpAmp'ı bir fark amplifikatörüne dönüştürmek için kullanmanız gerekir).

İki OpAmp-InAmp devresi daha az parçaya ihtiyaç duyar, ancak çok iyi olmayan bir ortak mod reddetme oranı (CMRR) pahasına.

İşte Analog Charles Charles Kitchin ve Lew Counts'un InAmps hakkında çok iyi bir kitabın bağlantısı, burada tüm bu konulara daha derinlemesine bir bakış bulabilirsiniz.

Zebonaut'un söylediklerine katılıyorum, ama işte "enstrümantasyon yükselteci" olma ölçütlerim daha kısaca:

• Kazanç sonlu ve bilinmelidir. Bazen kazanç sabittir, 10x veya 100x gibi. Diğer cihazlar, önceden ayarlanmış kazançların seçimine izin verir veya kazancı ayarlayan bir direnç veya başka bir şey sağlarsınız.

• Girişler farklıdır. Ortak mod reddi genellikle çok iyidir, genellikle bir opamp ve ayrık parçalarla yapabileceğinizden çok daha iyidir.

• Girişler yüksek empedanslıdır. Tek bir opamptan diferansiyel amplifikatör yapabilirsiniz, ancak daha sonra girişler artık yüksek empedans değildir ve bunlardan biri kısmen diğeri üzerindeki sinyal ile tahrik edilir.

• "İzinsiz giriş amplifikatörü" yongası olarak satılırsa, bunların hepsi tek bir paket içinde bulunur.

İdeal bir opamp sonsuz giriş empedansına ve sonsuz amplifikasyona sahiptir . Geri bildirim yoluyla amplifikasyonu gerçekçi bir seviyeye ayarlayabilirsiniz, ancak bu yüksek giriş empedansı pahasınadır. Bir enstrümantasyon amplifikatörü (inamp) bunu çözen bir fark amplifikatörüdür.
Birkaç enstrümantasyon amplifikatör konfigürasyonu vardır, bu muhtemelen anlaşılması en kolay olanıdır:

$\times$$\Omega$$\Omega$

$R_{GAIN}$

$V_{OUT} = \left(1 + \dfrac{2 R}{R_{GAIN}}\right) \times (V_2 - V_1)$

Bir enstrümantasyon amplifikatörü, iki yüksek empedanslı giriş arasındaki voltaj farkıyla orantılı bir çıkış veren bir cihazdır. Bir op amp, iki (tipik olarak yüksek empedanslı) girişler arasındaki farkı sıfırlayacak bir çıkış üretmeye çalışan bir cihazdır. İki YÜKSEK OLMAYAN EMPEDANS girişi arasındaki farkla orantılı bir çıkış üretecek bir devre oluşturmak için bir op amp ve bazı dirençler kullanmak mümkündür. Yüksek empedanslı bir girişe eşit bir düşük empedanslı çıkış üretmek için bir op amp kullanmak da mümkündür. Bir enstrümantasyon amplifikatörü kavramsal olarak yüksek empedanslı giriş sinyallerini düşük empedanslı çıkışlara dönüştüren ve daha sonra bu tamponlu sinyaller arasındaki farkla orantılı bir çıkış üreten üçüncü bir op ampere beslenen bir çift op ampere benzer. Uygulamada,