Circuito del amplificador de instrumentación [cerrado]

En resumen, con el circuito R1 dividido y puesto a tierra, A1 y A2 amplifican las señales de modo común y diferencial en la misma ganancia.

^{simular este circuito : esquema creado usando CircuitLab}

Por lo tanto, sus salidas se saturarán fácilmente cuando intenten extraer una pequeña señal de modo diferencial superpuesta en un modo común alto.

Por otra parte, el circuito R1 flotante "clásico" siempre amplifica los voltajes de modo común por ganancia unitaria, cualquiera que sea la ganancia de modo diferencial que establezca utilizando R1 / R2.

^{simular este circuito}

Eso es lo más inteligente, ayuda a extraer el diferencial "pequeño" en el modo común "alto", mejora CMMR y el rango dinámico.

Con resistencias ideales y amplificadores ideales, es un amplificador de diferencia perfecto.

Por lo general, la resistencia R1 + R1 no está dividida y conectada a tierra en el medio. Eso permite el ajuste de una sola resistencia para ajustar la ganancia general.

Como dice Olin, si tuviéramos op-amperes ideales y resistencias ideales, entonces sería un amplificador de diferencia perfecto, pero no tenemos resistencias ideales y no tenemos op-amperios ideales.

Con su circuito, las dos entradas se amplifican efectivamente por separado, esto causa varios problemas.

1. Si la ganancia de la primera etapa es grande y la señal del modo común es grande, entonces Carloc señala que la saturación de la primera etapa probablemente sea un problema.
2. Si hay algún desequilibrio de ganancia entre los dos circuitos amplificadores de la primera etapa, entonces el CMRR sufrirá mucho.
3. De manera similar, si hay algún desequilibrio en la segunda etapa, diff amp CMRR sufrirá gravemente.

  

Sus puntos 2 y amp; 3 se aplican a ambas topologías.

Se aplican ligeramente a la topología convencional y mucho más severamente a la topología de los OP.

Como primera aproximación, consideremos el caso en el que los amplificadores operacionales son ideales, pero las resistencias no lo son.

Con respecto a la primera etapa en la topología convencional, tanto la ganancia de modo común de los amplificadores superior e inferior será 1, independientemente de los valores de la resistencia. Por lo tanto, la primera etapa no convertirá el modo común al modo diferencial. Por otro lado, en la topología de OP, los amplificadores superior e inferior pueden tener una ganancia de modo común diferente y, por lo tanto, pueden convertir el modo común al modo diferencial.

Con respecto a la segunda etapa, el rechazo del modo común será el mismo en ambos casos. Sin embargo, en la topología convencional solo verá la tensión de modo común original, mientras que en la topología OP verá la tensión de modo común amplificada. Por lo tanto, el impacto en el rechazo general del modo común será mucho mayor en la topología de OP que en la topología convencional.

Ext. Icm * Zcm a Gnd y gnd local aquí no puede ser voltaje equivalente, por lo tanto, sufren una alta ganancia de esta "diferencia", por lo que el voltaje de CM obtiene una alta ganancia en el extremo frontal en relación con gnd local. No es bueno.