เมื่อใดที่เป็นแอมพลิฟายเออร์เครื่องมือวัด (In-Amp) และไม่ใช่แอมป์การทำงาน (Op-Amp)

ฉันได้เห็นการกำหนดค่าต่าง ๆ สำหรับแอมพลิฟายเออร์เครื่องมือวัดรวมถึงรุ่น opamp 2 รุ่น นี้

ยังเป็นหนึ่ง แต่มันเป็นเพียงแค่เครื่องขยายเสียงที่แตกต่างกันนำหน้าด้วยบัฟเฟอร์เข้า เมื่อไหร่ที่คุณเรียกมันว่าแอมพลิฟายเออร์เครื่องมือวัดในคำอื่น ๆ มีอะไรพิเศษเกี่ยวกับมันที่สมควรได้รับชื่อที่แยกต่างหาก

"แอมพลิฟายเออร์เครื่องมือวัดเป็นอุปกรณ์เพิ่มความต่างของแรงดันไฟฟ้าที่แม่นยำ [... ]" หนึ่งในคำสำคัญที่นี่คือ "ได้รับ" OpAmp มีผลกำไรแบบไม่ จำกัด (ในทางทฤษฎี) และจะได้รับผลกำไรที่กำหนดโดยการเพิ่มวงจรรอบ ๆ มัน โดยปกติเมื่อใช้หนึ่ง OpAmp เท่านั้นอินพุตอย่างน้อยหนึ่งตัวจะสูญเสียอิมพีแดนซ์ที่สูงมากเพราะจำเป็นต้องมีตัวต้านทานภายนอก

หากคุณต้องการอินพุตสองค่า ( ดิฟเฟอเรนเชียล) ที่มีทั้งอิมพิแดนซ์อินพุตสูงมากและอัตราขยายที่กำหนดคุณสามารถใช้สอง-OpAmp-InAmp ที่คุณกำลังพูดถึงหรือกำหนดค่าสาม-OpAmp-InAmp นอกจากนี้ยังมี IC InAmps ที่เสร็จสมบูรณ์โดย บริษัท เช่น Linear Technology หรือ Analog Devices

วงจรสาม OpAmp-InAmp ในภาพของคำถามของคุณแสดงว่า OpAmps สองตัวนั้นใช้เป็นบัฟเฟอร์ซึ่งพวกมันยังมีอิมพีแดนซ์สูงที่ขาอินพุตที่ไม่ได้เชื่อมต่อ ("+") ด้วยการป้อนเอาต์พุตของพวกเขาไปยัง OpAmp อื่นอินพุทที่ไม่มีการแปลงกลับด้านบน ("+") จะกลายเป็นอินเวอร์ติ้งอินพุท ("-") เนื่องจากเชื่อมต่อกับอินพุต inverting ("-") ของ OpAmp ที่ 3 อินพุทที่ไม่กลับด้านที่ต่ำกว่า ("+") ยังคงไม่แปลงกลับเนื่องจากการเชื่อมต่อกับ OpAmp ตัวที่ 3

สามัญสาม-OpAmp-InAmps ใช้การกำหนดค่าที่แตกต่างกันเล็กน้อยเมื่อเทียบกับรูปภาพของคุณเพื่อตั้งค่าอัตราขยายด้วยตัวต้านทานเพียงตัวเดียวเท่านั้น ( ตัวต้านทานอัตราขยายภายนอกในกรณีของ InAmps แบบรวมทั้งหมด) โปรดอ้างอิงถึงลิงก์ที่ฉันให้ไว้สำหรับรายละเอียดเพิ่มเติม

กับสาม OpAmp-InAmp คุณจะได้รับทั้งความต้านทานอินพุตสูงมากที่ทั้งสองปัจจัยการผลิตที่แตกต่างกัน (ในขณะที่คุณจะได้รับเพียงหนึ่งการป้อนข้อมูลด้วยเช่นข้อมูลสมรรถภาพสูงที่มีบัฟเฟอร์ OpAmp ปกติ) และคุณจะได้รับการปฏิเสธที่ดีมากของ common- สัญญาณโหมด (ที่สามารถทำได้ด้วย OpAmp หนึ่งตัว แต่ด้วยค่าใช้จ่ายในการลดอิมพิแดนซ์อินพุตด้วยตัวต้านทานที่คุณต้องใช้เพื่อเปลี่ยน OpAmp เป็นแอมพลิฟายเออร์ที่ต่างกัน)

วงจรสอง OpAmp-InAmp ต้องการชิ้นส่วนที่น้อยกว่า แต่ด้วยอัตราส่วนการปฏิเสธโหมดทั่วไป (CMRR) ที่ไม่ค่อยดีนัก

นี่คือลิงค์ไปยังหนังสือที่ดีมากเกี่ยวกับ InAmps by Charles Kitchin และ Lew Counts ของ Analogซึ่งคุณสามารถดูข้อมูลเชิงลึกเพิ่มเติมเกี่ยวกับประเด็นเหล่านี้ทั้งหมด

ฉันเห็นด้วยกับสิ่งที่ Zebonaut พูด แต่นี่คือเกณฑ์ของฉันในการเป็น

• กำไรจะต้องถูก จำกัด และเป็นที่รู้จัก บางครั้งกำไรได้รับการแก้ไขเช่น 10x หรือ 100x อุปกรณ์อื่น ๆ อนุญาตให้มีการเลือกกำไรที่ตั้งไว้ล่วงหน้าหรือคุณให้ตัวต้านทานหรือสิ่งที่กำหนดกำไร

• อินพุตเป็นดิฟเฟอเรนเชียล การปฏิเสธโหมดทั่วไปมักจะดีมากโดยทั่วไปดีกว่าที่คุณสามารถทำได้ด้วย opamp และส่วนที่ไม่ต่อเนื่อง

• อินพุตมีความต้านทานสูง คุณสามารถสร้างแอมพลิฟายเออร์ดิฟเฟอเรนเชียลจาก opamp เดียว แต่จากนั้นอินพุตจะไม่มีอิมพีแดนซ์สูงอีกต่อไปและหนึ่งในนั้นจะถูกขับเคลื่อนด้วยสัญญาณบางส่วน

• นี่คือแพ็คเกจที่รวมไว้ในที่เดียวหากขายเป็นชิป "เครื่องขยายเสียงอัจฉริยะ"

opamp เหมาะมีความต้านทานการป้อนข้อมูลที่ไม่มีที่สิ้นสุดและขยายอนันต์ คุณสามารถตั้งค่าการขยายให้อยู่ในระดับที่เหมือนจริงได้ด้วยการป้อนกลับความคิดเห็น แต่นี่เป็นค่าใช้จ่ายของอิมพิแดนซ์อินพุต เครื่องขยายเสียงวัด (inamp) เป็นเครื่องขยายเสียงที่แตกต่างกันซึ่งจะช่วยแก้นี้
มีการกำหนดค่าแอมพลิฟายเออร์หลายตัวซึ่งอันนี้น่าจะง่ายที่สุดที่จะเข้าใจ:

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

$R_{GAIN}$

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

แอมพลิฟายเออร์เครื่องมือวัดเป็นอุปกรณ์ที่ให้เอาต์พุตเป็นสัดส่วนกับความแตกต่างของแรงดันไฟฟ้าระหว่างอินพุตความต้านทานสูงสองตัว แอมป์สหกรณ์เป็นอุปกรณ์ที่พยายามที่จะให้ผลผลิตที่จะสร้างความแตกต่างระหว่างสองอินพุต (โดยทั่วไปมีความต้านทานสูง) ศูนย์ เป็นไปได้ที่จะใช้ op amp และตัวต้านทานบางตัวในการสร้างวงจรที่จะสร้างเอาต์พุตซึ่งเป็นสัดส่วนกับความแตกต่างระหว่างอินพุตที่ไม่ใช่ความต้านทานสูงสองตัว นอกจากนี้ยังเป็นไปได้ที่จะใช้แอมป์สหกรณ์เพื่อผลิตเอาต์พุตความต้านทานต่ำซึ่งเท่ากับอินพุตความต้านทานสูง แอมพลิฟายเออร์ instrumentation มีแนวคิดคล้ายกับคู่ของแอมป์สหกรณ์ซึ่งแปลงสัญญาณอินพุตความต้านทานสูงไปยังเอาต์พุตอิมพีแดนซ์ต่ำและป้อนเข้าสู่แอมป์ op ที่สามซึ่งจะสร้างเอาต์พุตตามสัดส่วนกับความแตกต่างระหว่างสัญญาณบัฟเฟอร์เหล่านั้น ในทางปฏิบัติ