Коли це підсилювач приладу (In-Amp), а не операційний підсилювач (Op-Amp)?

Я бачив декілька різних конфігурацій для приладів підсилювачів, включаючи 2 версії opamp. Це

також є одним. Але це лише диференціальний підсилювач, якому передують вхідні буфери. Коли ви називаєте це підсилювачем приладів, іншими словами, що в ньому такого особливого, що він заслуговує на окрему назву?

"Підсилювач приладів - це пристрій точного диференціального посилення напруги [...]." Одне з важливих слів тут - «виграш». OpAmp має нескінченний приріст (теоретично) і отримує лише визначений коефіцієнт посилення, додаючи навколо нього схему. Зазвичай при використанні лише одного OpAmp принаймні один з входів втрачає надзвичайно високий вхідний опір, оскільки необхідні зовнішні резистори.

Якщо вам потрібні два (диференціальні) входи з обома дуже високим вхідним опором і певною вигодою, ви можете використовувати два-операціоннік-InAmp ви говорите або три-OpAmp-InAmp-конфігурація вашого зображення показує. Існують також готові IC InAmps таких компаній, як Linear Technology або Analog Devices.

На схемі твого OpAmp-InAmp на малюнку вашого запитання видно, що два OpAmps використовуються як буфери, де вони все ще мають високий опір на своїх інакше не з'єднаних неповернених вхідних штирях ("+"). Подаючи свої виходи в інший OpAmp, верхній неінвертуючий вхід ("+") перетворюється на інвертуючий вхід ("-"), оскільки він підключений до інвертування ("-") 3-го OpAmp. Нижній неінвертуючий вхід ("+") залишається неінвертуватим через його з'єднання з 3-м OpAmp.

Звичайні три OpAmp-InAmps використовують дещо іншу конфігурацію порівняно з вашим зображенням для встановлення посилення лише одним резистором ( зовнішній резистор посилення у випадку повністю інтегрованого InAmps). Будь ласка, зверніться до посилань, які я надав для отримання більш детальної інформації.

З трьома OpAmp-InAmp ви отримуєте як дуже високий вхідний опір на двох диференціальних входах (тоді як ви отримаєте лише один вхід з таким високим вхідним опором із звичайним буфером OpAmp), і ви отримаєте дуже гарне відхилення загального сигнали режиму (що досягається і з одним OpAmp, але ціною зменшення вхідного опору за допомогою резисторів, що вам доведеться використовувати для перетворення OpAmp на різницький підсилювач).

На схему з двома OpAmp-InAmp потрібно менше деталей, але ціною не надто хорошого коефіцієнта відхилення загального режиму (CMRR).

Ось посилання на дуже гарну книгу про InAmps Чарльза Кітчіна та Lew Counts від Analog, де ви можете знайти більш глибокий погляд на всі ці проблеми.

Я погоджуюся з тим, що сказав Зебонавт, але ось мої критерії бути "підсилювачем приладів" більш стисло:

• Виграш повинен бути кінцевим і відомим. Іноді коефіцієнт підсилення фіксується, як 10x або 100x. Інші пристрої дозволяють вибрати попередньо встановлені посилення або ви надаєте резистор або щось, що встановлює коефіцієнт посилення.

• Входи диференційовані. Зазвичай відхилення режиму зазвичай дуже добре, як правило, набагато краще, ніж ви могли б зробити з підсилювачем та дискретними частинами.

• Входи мають високий опір. Можна зробити диференціальний підсилювач з одного операційного підсилювача, але тоді входи вже не мають високого опору, і один з них частково керується сигналом на іншому.

• Це все в одному ітераційному пакеті, якщо він продається у вигляді мікросхеми "підсилювача інтрументації".

Ідеальний підсилювач має нескінченний вхідний опір і нескінченне посилення . За допомогою зворотного зв'язку ви можете встановити посилення на реалістичний рівень, але це відбувається за рахунок високого вхідного опору. Інструментальний підсилювач (inamp) являє собою диференційний підсилювач , який вирішує цю проблему.
Існує декілька конфігурацій підсилювача приладів, ця, мабуть, найпростіша для розуміння:

Це звичайний диференціальний підсилювач з підсилювачем (той, що праворуч), з двома послідовниками напруги для буферизації входів, так що вони мають високий опір. Цей інламп має посилення$\times$100 (100 к$\Omega$/ 1к$\Omega$), і вам доведеться змінити два резистори, щоб отримати інше посилення.
Інші вбудовані конфігурації дозволяють встановити посилення за допомогою одного резистора.

Ось $R_{GAIN}$ встановлює посилення:

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

Підсилювач приладів - це пристрій, який дає вихід, пропорційний різниці напруги між двома входами високого опору. Операційний підсилювач - це пристрій, який намагається отримати вихід, який зробить різницю між двома (як правило, високо імпедансними) входами нульовими. Можливе використання підсилювача та деяких резисторів для побудови ланцюга, який дасть вихід, пропорційний різниці між двома входами NON-HIGH-IMPEDANCE. Також можливо використовувати підсилювач для отримання вихідного сигналу з низьким опором, який дорівнює входу з високим імпедансом. Підсилювач приладів концептуально схожий на пару підсилювачів, які перетворюють вхідні сигнали високого імпедансу у вихідні низькі імпеданси, і подають у третій підсилювач, який потім дає вихід, пропорційний різниці між цими буферизованими сигналами. На практиці,