Forskel mellem versioner af "Instrumentationsforstærker"

Fra Holstebro HTX Wiki
Skift til: navigering, søgning
(Oprettede siden med 'Instrumentationsforstærkeren bruges til at forstærke meget små spændinger op. Typisk med en forstærkning på 100 - 10.000 gange. Instrumentationsforstærkeren forstær...')
 
(Udledning af den ikke-inverterende del)
(2 mellemliggende versioner af den samme bruger vises ikke)
Linje 17: Linje 17:
 
[[Fil:A3formel.png]]
 
[[Fil:A3formel.png]]
  
A1 og A2 er ikke-inverterede forstærkere (derfor går  indgangsimpedansen mod ∞)
+
A1 og A2 arbejder efter samme princip som [[ikke inverterende forstærker]]e (derfor går  indgangsimpedansen mod ∞). Der er blot den forskel, at de ikke forholder sig til GND, som den ikke inverterende, men at de forstærker et differentielt signal op til et nyt differentielt signal.
 
Forstærkningen for det differentielle indgangs-signal:
 
Forstærkningen for det differentielle indgangs-signal:
  
Linje 34: Linje 34:
 
Instrumentationsforstærkeren giver en markant forbedring i Common Mode undertrykkelsen, i forhold til en differensforstærker, pga. at signalet ikke fordeles på stel. En instrumentationsforstærker bruges derfor ofte i kredsløb hvor præcision og stabilitet er vigtigt. Det giver også mulighed for at variere forstærkningen udfra en enkelt afhængig modstand R1.
 
Instrumentationsforstærkeren giver en markant forbedring i Common Mode undertrykkelsen, i forhold til en differensforstærker, pga. at signalet ikke fordeles på stel. En instrumentationsforstærker bruges derfor ofte i kredsløb hvor præcision og stabilitet er vigtigt. Det giver også mulighed for at variere forstærkningen udfra en enkelt afhængig modstand R1.
  
== Udledning af den ikke-inverterende del  ==
 
 
Ligningen for den ikke-inverterende del, kan ses i denne [http://htx-elev.ucholstebro.dk/h10hx3tel/Teori/images/d/d6/InstrumentationsforstarkerLigninger.pdf pdf].
 
  
 
[[Kategori:Opamp Kredsløb]]
 
[[Kategori:Opamp Kredsløb]]

Versionen fra 11. okt 2021, 15:09

Instrumentationsforstærkeren bruges til at forstærke meget små spændinger op. Typisk med en forstærkning på 100 - 10.000 gange.

Instrumentationsforstærkeren forstærker forskellen mellem input og output signalerne, og frasortere det signal der er fælles for input signalerne (Common Mode).

InstrumentationsforstarkerKredslob.png

Man kan sige det er en udbygget version af differensforstærkeren, med den forskel at:

  • Indgangsimpedansen for begge indgange går mod ∞.
  • CM (Common Mode) undertrykkelsen er væsentligt større.
  • Forstærkningen kan justeres vha. en enkelt modstand.


Beregning

A3 er en differensforstærker, som kan beregnes med nedstående formel:

A3formel.png

A1 og A2 arbejder efter samme princip som ikke inverterende forstærkere (derfor går indgangsimpedansen mod ∞). Der er blot den forskel, at de ikke forholder sig til GND, som den ikke inverterende, men at de forstærker et differentielt signal op til et nyt differentielt signal. Forstærkningen for det differentielle indgangs-signal:

A12formel .png

Common Mode spændingsforstærkningen er givet ved:

ACMformel.png

Derfor kan den samlede differentielle forstærkning udledes til denne formel:

AVDformel.png

Under differentiel udstyring vil midtpunktet på R1 ligge signalmæssigt på stelniveau så kun ½*R1 er aktiv som bundmodstand i modkoblingsnetværket for A1 hhv. A2. Derfor er R2 multipliceret med 2. Udledningen af dette forhold er beregnet i dokumentet nederst på siden.

Instrumentationsforstærkeren giver en markant forbedring i Common Mode undertrykkelsen, i forhold til en differensforstærker, pga. at signalet ikke fordeles på stel. En instrumentationsforstærker bruges derfor ofte i kredsløb hvor præcision og stabilitet er vigtigt. Det giver også mulighed for at variere forstærkningen udfra en enkelt afhængig modstand R1.