(basado en LM2902N) Ganancia variable para un amplificador de instrumentación

Navega tus respuestas
1

Estoy tratando de construir un amplificador de instrumentación que haría una amplificación 10uV -> 10mV . La motivación es medir uA de corrientes en una resistencia shunt suficientemente pequeña ( 1-10Ohm ).

Como prueba de concepto, he construido un circuito como el que se muestra a continuación ( ref.) con una distinción que lo estoy alimentando con dos baterías de 9 V y estoy usando LM2902N ya que los amplificadores operacionales y Rg son algo diferentes. Tiene mucho menos que la ganancia de 1000x requerida.

Sinembargo,almedirlosresultadosparadiferentesvoltajesdeentrada,lagananciaparecevariar:

Esperaba que fuera constante.

  • ¿Cuál es un lugar razonable para buscar las causas de las variaciones?
    • resistencias baratas?
    • ¿Un amplificador operacional inadecuado?
    • Prototipos de Breadboard?
    • baterías 2x9V como fuente de alimentación?
    • otros?
pregunta TheMeaningfulEngineer

1 respuesta

4

Hay 2 posibilidades obvias para la caída de "ganancia" al aumentar el nivel de entrada:

  1. está recortando (la salida está golpeando cualquiera de los rieles de suministro, o ambos. Es poco probable con ganancia = 10, y 5mv in).
  2. Está realizando mediciones de CC y confunde las compensaciones de CC con la señal de entrada. Como es probable que las compensaciones de DC sean de alrededor de 5mv con opamps de bajo grado, esa es mi apuesta.

Lo que esperas:
Vout = Vin * ganancia
Y estas calculando ganancia como Ganancia = Vout / Vin

Lo que obtienes:
Vout = (Vin + Voffset) * Ganancia.

Entonces, si Voffset = 5mv y ganancia = 5,
Vin = 5mv: Vout = (5mv + 5mv) * 5 = 50mv.
Y calculamos la ganancia como Vout / Vin = 10.

Vin = 25mv: Vout = (25mv + 5mv) * 5 = 150mv
Y calculamos la ganancia como Vout / Vin = 6.

Este es un problema grave: parece que estás intentando amplificar los microvoltios de CC con un dispositivo con milivoltios de voltaje de compensación de entrada. Este voltaje de compensación es una señal de error que inundará la señal de interés.

¿Qué ancho de banda necesita, y ha analizado las plataformas estabilizadas con chopper para eliminar el offset de CC?

Un operador que puede ser útil para usted es el ADA4528 que es se describe más detalladamente en esta Q & A que reclama un voltaje de compensación de solo 2.5 uV.

    
respondido por el Brian Drummond

Lea otras preguntas en las etiquetas

LTSpice - resistencia controlada por RMS ¿Qué estoy entendiendo mal en los circuitos eléctricos con respecto al voltaje / corriente / resistencia