Circuito de amplificador de instrumentación:
El diagrama esquemático de un circuito amplificador de instrumentación construido con OPAMP de CC y que consiste en características generales se muestra en la Fig. 14.23 (a).
Muchas de las especificaciones de entrada de los OPAMP empleados determinan directamente la especificación de entrada del amplificador de instrumentación.
Un análisis del circuito de la Fig. 14.23 (a) da las siguientes ecuaciones.
Dejar
Por lo tanto,
dónde
- ECM + E1 es la entrada al amplificador A1.
y
- ECM + E2 es la entrada al amplificador A2
Si R2 = R3, el voltaje de salida está dado por
Los amplificadores de entrada A1 y A2 actúan como tampones de entrada con ganancia de unidad para señales de modo común ECM y con una ganancia de (1 + 2R2/R1) para señales diferenciales.
La configuración no inversa en la que operan una alta impedancia de entrada en la que operan. El rechazo del modo común (CM) se logra mediante la siguiente etapa que está conectada como un amplificador diferencial.
El rechazo óptimo del modo común se puede obtener ajustando R6 o R7 asegurando que R5/R4 = R7/R6.
El amplificador A3 también se puede hacer para tener alguna ganancia nominal para todo el amplificador mediante una selección apropiada o R4, R5, R6 y R7.
Los errores de deriva de la segunda etapa se suman al producto de los errores de deriva del primer amplificador y ganancia de la primera etapa.
Por lo tanto, es necesario que la ganancia en la primera etapa sea suficiente para evitar que el rendimiento general de la deriva se vea significativamente afectado por la deriva en la segunda etapa.
El problema de deriva de los amplificadores de instrumentación se puede mejorar si los amplificadores A1 y A2 tienen voltajes de compensación que tienden a rastrear la temperatura.
La ganancia de un amplificador de instrumentación se puede variar cambiando R1 solo. Se puede obtener una precisión de alta ganancia utilizando resistencias de película de metal de precisión para todas las resistencias.
Debido a la gran retroalimentación negativa utilizada, el amplificador tiene una buena linealidad, típicamente aproximadamente 0.01% para una ganancia inferior a 10. La impedancia de salida también es baja, y está en el rango de mili ohmios.
La corriente de polarización de entrada del circuito amplificador de instrumentación está determinada por la de los amplificadores A1 y A2.
La Figura 14.23 (b) muestra una unidad comercial de un amplificador de instrumentación junto con un circuito para programarlo con un sistema de microprocesador.