อะไรคือความแตกต่างระหว่างแอมพลิฟายเออร์ดิฟเฟอเรนเชียลและแอมพลิฟายเออร์ของเครื่องมือ?


18

รายการ RS Components สามประเภทของเครื่องขยายเสียงที่คล้ายกัน: ขยายสัญญาณ , ความแตกต่างของเครื่องขยายเสียงและวงจรขยายเครื่องมือวัด ฉันคิดว่าควรมีส่วนเดียวที่เรียกว่าวงจรขยายสัญญาณการดำเนินงาน เหตุใดจึงมีสามส่วนแยกกันอยู่ ความสำคัญของความแตกต่างนี้คืออะไร?


2
เป็นอุปกรณ์ที่แตกต่างกันและมีคุณสมบัติแตกต่างกันอย่างละเอียด
Ignacio Vazquez-Abrams

คำตอบ:


16

วงจรขยายการดำเนินงานเป็นวงจรรวมและเป็นส่วนประกอบ อินพุต (V + และ V-) ของแอมป์สหกรณ์เป็นอิมพีแดนซ์ที่สูงมากและกระแสไฟฟ้าน้อยมากที่จะเข้าสู่อินพุตเหล่านี้เพราะสิ่งนั้น สูตรทั่วไปสำหรับประสิทธิภาพของแอมป์สหกรณ์คือ Vout = A * (V + - V-) และ A เป็นจำนวนมาก เมื่อต่อสายในโหมดคำติชมแอมป์สหกรณ์สามารถมีการกำหนดค่าที่แตกต่างกันมากมาย (แม้ว่าการได้รับ "open loop" นั้นมีจำนวนมาก

แอมพลิฟายเออร์ดิฟเฟอเรนเชียลโดยนิยามยังทำงานกับความสัมพันธ์ Vout = A * (V + - V-) แต่ A สามารถมีจำนวนน้อยกว่าในแอมป์สหกรณ์ที่ทำงานในวงเปิดและกระแสเข้าสู่อินพุตไม่จำเป็น ศูนย์. อิมพีแดนซ์อินพุตค่อนข้างต่ำและอิมพีแดนซ์อินพุตสำหรับแต่ละอินพุตไม่จำเป็นต้องเหมือนกัน แอมพลิฟายเออร์ที่แตกต่างกันสามารถสร้างขึ้นจากแอมพลิฟายเออร์การดำเนินงานหนึ่งตัวหรือมากกว่าและตัวต้านทานบางตัวหรือสามารถสร้างขึ้นจากชิ้นส่วนพื้นฐานอื่น ๆ เช่นทรานซิสเตอร์

แอมพลิฟายเออร์ instrumentation เป็นแอมพลิฟายเออร์ชนิดพิเศษ โดยทั่วไปแล้วมันเป็นแอมพลิฟายเออร์ที่แตกต่างกัน แต่อิมพีแดนซ์อินพุตของอินพุตทั้งสองนั้นสูงมาก (หมายถึงกระแสอินพุตที่เล็กมาก) และเหมือนกันสำหรับอินพุตแต่ละตัว โดยปกติจะมีวิธีในการเปลี่ยนอัตราขยายด้วยตัวต้านทานหนึ่งตัว บ่อยครั้งที่แอมพลิฟายเออร์เครื่องมือวัดมีการกำหนดค่าแอมป์สามสหกรณ์ (หรือเทียบเท่า) โดยมีแอมป์สองแอมป์ที่ทำหน้าที่เป็นขั้นตอนการป้อนข้อมูลและขั้นตอนการส่งออกเป็นแอมพลิฟายเออร์ พื้นฐานรอบ ๆ เนื่องจากตัวต้านทานในแอมพลิฟายเออร์ที่ต่างกันมักจะถูกเล็มด้วยเลเซอร์ในวงจรรวมการปฏิเสธโหมดทั่วไปจึงสูงมาก นอกจากนี้ยังมีการกำหนดค่าแอมพลิฟายเออร์สำหรับแอมป์สหกรณ์สองตัว


13

โดยทั่วไปแอมพลิฟายเออร์ในการดำเนินงานจะได้รับการออกแบบเพื่อให้เมื่อใช้ในระบบป้อนกลับที่เหมาะสมอินพุตจะอยู่ในระดับที่ยอมรับได้เสมอว่ามีค่าเท่ากัน แอมป์ส่วนใหญ่ได้รับการออกแบบพร้อมอินพุตความต้านทานสูง แต่ความสูง "สูง" อาจแตกต่างกันไป

โดยทั่วไปแล้วแอมพลิฟายเออร์ที่แตกต่างกันจะถูกออกแบบมาเพื่อวัดความแตกต่างของแรงดันไฟฟ้าระหว่างอินพุตสองตัว แอมพลิฟายเออร์ที่แตกต่างกันมักจะมีความต้านทานที่สมดุล แต่มีความต้านทาน จำกัด และบางส่วนของพวกเขาสามารถทำงานกับแรงดันไฟฟ้าอินพุตอย่างมีนัยสำคัญเกินราง หนึ่งในปัญหาที่ใหญ่ที่สุดของแอมพลิฟายเออร์ดังกล่าวคือหากอินพุตเชื่อมต่อกับสิ่งที่มีความต้านทานต่างกันกระแสที่ไหลเข้าหรือออกจากอินพุตจะส่งผลกระทบต่อพวกเขาด้วยจำนวนที่แตกต่างกัน

แอมพลิฟายเออร์เครื่องมือวัดเช่นแอมพลิฟายเออร์ดิฟเฟอเรนชนิดอื่น ๆ ได้รับการออกแบบมาเพื่อวัดความแตกต่างระหว่างแรงดันไฟฟ้าอินพุต ต่างจากแอมพลิฟายเออร์ดิฟเฟอเรนเชียลอื่น ๆ อีกมากมายอย่างไรก็ตามแอมพลิฟายเออร์เครื่องมือวัดจะป้อนทั้งสองอินพุตลงในสเตจแอมพลิฟายเออร์ที่ไม่มีความต้านทานสูงโดยไม่มีโหลดตัวต้านทานอื่น ๆ ซึ่งหมายความว่าอินพุตทั้งสองจะต้องอยู่ภายในรางจ่ายไฟ แต่การขาดโหลดตัวต้านทานหมายความว่าไม่มีความต้องการกระแสที่สำคัญในการไหลเข้าหรือออกจากอินพุต ในทางกลับกันหมายความว่าแม้ว่าอินพุตจะเชื่อมต่อกับสิ่งที่มีความต้านทานต่างกันความแตกต่างดังกล่าวจะไม่รบกวนความแม่นยำในการวัด


6

แอมพลิฟายเออร์ในการดำเนินงานเป็นอุปกรณ์อเนกประสงค์ที่สามารถใช้งานได้ในหลาย ๆ แอปพลิเคชัน หากข้อกำหนดไม่เข้มงวดเกินไปข้อกำหนดเหล่านี้สามารถใช้เพื่อสร้างแอมพลิฟายเออร์ที่แตกต่างกันและเครื่องมือวัด ดิฟเฟอเรนเชียลแอมพลิฟายเออร์ได้รับการออกแบบมาเป็นพิเศษเพื่อขยายความแตกต่างระหว่างสัญญาณอินพุต 2 ตัว พวกเขาอาจรวมถึงตัวต้านทานที่จับคู่เป็นพิเศษเพื่อช่วยเพิ่มประสิทธิภาพฟังก์ชั่นนี้ แอมพลิฟายเออร์ Instrumentation ได้รับการออกแบบมาโดยเฉพาะสำหรับการใช้งานที่ต้องการคุณสมบัติ DC ที่ยอดเยี่ยมความต้านทานอินพุตสูงเสียงรบกวนต่ำและดริฟท์ พวกเขายังอาจรวมถึงตัวต้านทานออนบอร์ดเพื่อเปิดใช้งานการเลือกรับโดยไม่ต้องใช้ส่วนประกอบภายนอก เนื่องจากแอมพลิฟายเออร์ที่แตกต่างกันและเครื่องมือวัดไม่ได้เป็นแอมพลิฟายเออร์สำหรับการดำเนินงานที่ใช้งานทั่วไปพวกเขาจึงมักจะอยู่ในหมวดหมู่แยก แม้ว่าจะไม่สามารถใช้งานได้หลากหลายเช่นเดียวกับแอมพลิฟายเออร์ที่ใช้งานได้


2
แอมพลิฟายเออร์ในการดำเนินงานยังเป็นแอมพลิฟายเออร์ที่แตกต่างกันโดยที่เอาต์พุต Vout = A (V + - v-)
ดีน

ทำไมเว็บไซต์ RS ไม่มีส่วนสำหรับแอมพลิฟายเออร์ที่แม่นยำ? ฉันคาดหวังว่าจะมีแอมป์เอนกประสงค์และแอมป์แม่นยำ เครื่องมือขยายเสียงเป็นแอมพลิฟายเออร์แม่นยำหรือไม่
quantum231

2
@ quantum231, "แม่นยำ" op-amp มักจะหมายถึง op-amp ที่มีแรงดันออฟเซ็ตน้อยกว่า 1 mV ทุกวันนี้คุณอาจจะได้รับ op-amps ในราคา "วัตถุประสงค์ทั่วไป" ด้วย 1 mV Vos และคุณสามารถรับ op-amps ที่มีความแม่นยำด้วย Vos อย่างน้อยที่สุดก็ต่ำถึง 1 uV
โฟตอน

1

Op amps มีสองอินพุตและหนึ่งเอาต์พุต

แอมป์เครื่องมือมักจะมีสามอินพุต (การอ้างอิงเป็นอินพุต) และสิ่งอำนวยความสะดวกการควบคุมการรับและหนึ่งเอาต์พุต

แอมป์ที่แตกต่างกันมักจะมีสองเอาท์พุทและมักจะเป็นสองอินพุต

ไม่มีใครสามารถเปลี่ยนได้ด้วยระบบไฟฟ้าโดยตรงและนี่คือประสิทธิภาพและสิ่งที่มักจะใช้งานได้

ทั้งหมดมีวัตถุประสงค์เพื่อแก้ปัญหาที่แตกต่างกัน

โดยการใช้ไซต์ของเรา หมายความว่าคุณได้อ่านและทำความเข้าใจนโยบายคุกกี้และนโยบายความเป็นส่วนตัวของเราแล้ว
Licensed under cc by-sa 3.0 with attribution required.