Amplificatorul de instrumentatie

Amplificatorul de instrumentatie

Scop

Dupa cum am spus si in sectiunea precedenta, este de dorit modificarea factorului de amplificare al circuitului fara a schimba mai mult de un rezistor, asa cum era cazul exemplului precedent. Aceasta posibilitatea se poate realiza cu ajutorul amplificatorului de instrumentatie.

Circuitul amplificatorului de instrumentatie

Circuitul este construit din doua amplificatoare diferentiale si trei rezistori ce conecteaza cele doua amplificatoare impreuna. Consideram ca toti rezistorii din circuit sunt egali, cu exceptia rezistorului R_amplificare. Reactia negativa a AO din stanga sus duce tensiunea din punctul 1 (deasupra lui R_amplificare) la o valoare egala cu V₁. Asemanator, tensiunea la punctul 2 (sub R_amplificare) este mentinuta la o valoare egala cu V₂. Caderea de tensiune la bornele lui R_amplificare va fi egala cu diferenta de tensiune dintre V₁ si V₂. Aceasta cadere de tensiune duce la aparitia unui curent prin R_amplificare, si din moment ce curentul prin buclele de reactie ale celor doua amplificatoare este zero, curentul prin R_amplificare trebuie sa fie egal cu valoarea curentului prin cele doua rezistoare R din imediata sa vacinatate.

Caderea de tensiune intre punctele 3 si 4 va fi prin urmare egala cu:

Factorul de amplificare in tensiune

Amplificatorul diferential din dreapta va amplifica aceasta cadere de tensiune dintre punctele 3 si 4 cu un factor de 1 (presupunand ca valorile tuturor rezistorilor R sunt egale).

Din formula de mai sus reiese si factorul de amplificare in tensiune al unui amplificator de instrumentatie:

Cea mai mica amplificare posibila cu ajutorul configuratiei de mai sus este 1, atunci cand R_amplificare este deschis (rezistenta infinita).

Avantaje

Desi modul de realizare al acestui AO pare greoi, avantajul consta in impedantele de intrare extrem de mari pentru V₁ si V₂, iar amplificarea se poate ajusta prin variatia valorii unui singur rezistor.