Когда это инструментальный усилитель (In-Amp), а не операционный усилитель (Op-Amp)?

Я видел несколько различных конфигураций для инструментальных усилителей, включая 2 версии операционных усилителей. Эта

тоже один. Но это просто дифференциальный усилитель, которому предшествуют входные буферы. Когда вы называете его инструментальным усилителем, другими словами, что такого особенного в этом, что оно заслуживает отдельного названия?

«Инструментальный усилитель - это прецизионное устройство дифференциального усиления напряжения [...]». Одним из важных слов здесь является «выигрыш». Операционный усилитель имеет бесконечное усиление (теоретически) и получает определенное усиление только путем добавления схемы вокруг него. Обычно, при использовании только одного операционного усилителя, по крайней мере один из входов теряет свой чрезвычайно высокий входной импеданс, потому что необходимы внешние резисторы.

Если вам нужны два (дифференциальные) входы с обеими очень высоким входным сопротивлением и определенной выгодой, вы можете использовать два-операционник-InAmp вы говорите или три-OpAmp-InAmp-конфигурация вашего изображение показывает. Есть также готовые IC InAmps таких компаний, как Linear Technology или Analog Devices.

Схема с тремя OpAmp-InAmp на изображении вашего вопроса показывает, что два операционных усилителя используются в качестве буферов, где они по-прежнему имеют высокий импеданс на своих не связанных друг с другом неинвертирующих входных контактах («+»). Путем подачи их выходов в другой операционный усилитель верхний неинвертирующий вход («+») становится инвертирующим входом («-»), поскольку он подключен к инвертирующему («-») входу третьего операционного усилителя. Нижний неинвертирующий вход («+») остается неинвертирующим из-за его связи с третьим операционным усилителем.

Обычные три OpAmp-InAmps используют немного другую конфигурацию по сравнению с вашей картинкой, чтобы установить усиление только с одним резистором ( внешний резистор усиления в случае полностью интегрированных InAmps). Пожалуйста, обратитесь к ссылкам, которые я предоставил для более подробной информации.

С тремя OpAmp-InAmp вы получаете очень высокий входной импеданс на двух дифференциальных входах (в то время как вы получите только один вход с таким высоким входным импедансом с обычным буфером OpAmp), и вы получаете очень хороший отказ от общего сигналы режима (это также возможно с помощью одного операционного усилителя, но за счет снижения входного сопротивления с помощью резисторов, которые вы должны использовать, чтобы превратить операционный усилитель в разностный усилитель).

Схема с двумя OpAmp-InAmp требует меньше деталей, но за счет не очень хорошего коэффициента подавления синфазного сигнала (CMRR).

Вот ссылка на очень хорошую книгу об InAmp от Analog's Charles Kitchin и Lew Counts, где вы можете найти более детальный взгляд на все эти проблемы.

Я согласен с тем, что сказал Zebonaut, но вот мои критерии для того, чтобы быть «усилителем приборостроения» более кратко:

• Усиление должно быть конечным и известным. Иногда усиление фиксировано, например, 10х или 100х. Другие устройства позволяют выбирать предварительно установленные коэффициенты усиления, либо вы предоставляете резистор или что-то, что устанавливает коэффициент усиления.

• Входы являются дифференциальными. Отклонение в обычном режиме обычно очень хорошо, как правило, намного лучше, чем вы могли бы сделать с операционным усилителем и дискретными частями.

• Входы с высоким импедансом. Вы можете сделать дифференциальный усилитель из одного операционного усилителя, но тогда входы больше не имеют высокого импеданса, и один из них частично приводится в действие с помощью сигнала другого.

• Это все в одном итеративном пакете, если он продается в виде чипа "усилитель интрументации".

Идеальный операционный усилитель имеет бесконечный входной импеданс и бесконечное усиление . Посредством обратной связи вы можете установить усиление на реалистичный уровень, но это происходит за счет высокого входного сопротивления. Инструментальный усилитель (inamp) представляет собой дифференциальный усилитель , который решает эту проблему.
Существует несколько конфигураций инструментального усилителя, этот, пожалуй, самый простой для понимания:

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

$R_{GAIN}$

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

Инструментальный усилитель - это устройство, которое выдает выходной сигнал, пропорциональный разности напряжений между двумя высокоимпедансными входами. Операционный усилитель - это устройство, которое пытается выдать выход, который сделает разницу между двумя (обычно высокоимпедансными) входами нулевой. Можно использовать операционный усилитель и некоторые резисторы для построения схемы, которая будет производить выходной сигнал, пропорциональный разности между двумя входами без высокого импеданса. Также можно использовать операционный усилитель для получения выхода с низким импедансом, который равен входу с высоким импедансом. Инструментальный усилитель концептуально аналогичен паре операционных усилителей, которые преобразуют входные сигналы с высоким импедансом в выходы с низким импедансом и подаются в третий операционный усилитель, который затем создает выходной сигнал, пропорциональный разности между этими буферизованными сигналами. На практике,