¿Cómo calcular la ganancia máxima que se puede lograr con un amplificador operacional?

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Estoy diseñando un amplificador diferencial para un puente de Wheatstone que tiene pequeñas variaciones de voltaje como 0uV a 20uV. Así que hay que diseñar un amplificador de instrumentación. No sé cómo encontrar la ganancia máxima que se puede obtener de un operador (sé cómo calcular la ganancia total a partir de los valores de registro utilizados). La frecuencia de adquisición de datos no es un gran problema en mi aplicación. 5Hz o 5 muestras por segundo serían suficientes a través de un microelectrónico.

UA741 cómo encontrar la ganancia máxima que se puede archivar desde esta pantalla (frecuencia a 5Hz )?

    
pregunta oppo

2 respuestas

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La ganancia máxima se limita a la ganancia de bucle abierto del amplificador operacional pero, para un amplificador lineal, no debe intentar implementar un valor de ganancia que se acerque demasiado a este valor porque la distorsión será un problema y también encontrará que la respuesta de frecuencia puede ser mucho menor de lo que necesita. La precisión de CC también empeora con una ganancia mayor, por lo que también debe considerarse.

Aquí está la ganancia típica de bucle abierto de un amplificador operacional: -

A una frecuencia que es algo menor a 10 Hz, la ganancia es plana a DC y muy alta (10 \ $ ^ 5 \ $ = 100,000). A aproximadamente 7 Hz (en el ejemplo anterior), la ganancia comienza a caer a 6 dB por octava y la ganancia de unidad se ve en torno a 1 MHz.

Entonces, si desea una ganancia de bucle cerrado de (digamos) 1000, su respuesta de frecuencia se limitará a aproximadamente 1 kHz y, a medida que su frecuencia de entrada aumente de aproximadamente 100 Hz, notará que la señal de salida se distorsiona más porque hay menos espacio libre de ganancia de bucle abierto para realizar la acción correctiva que la retroalimentación negativa trae a la fiesta. Por encima de 1 kHz, la ganancia seguirá la respuesta en bucle abierto.

    
respondido por el Andy aka
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La ganancia máxima es la ganancia de bucle abierto. Depende del modelo opamp, y puede ir de 60 dB a 120 dB de ganancia de voltaje. Sin embargo, el ancho de banda de bucle abierto es muy pequeño. Otro problema es que esta ganancia es muy variable entre las diferentes partes del mismo número de producto debido a las variaciones. También es muy sensible al suministro de tensión y temperatura. Además, el error que podría encontrar usando ganancias de bucle cerrado se hará más grande a medida que se acerque más a esta ganancia de bucle abierto. Idealmente, usted querría usar múltiples etapas para obtener su ganancia. Además, una mayor ganancia resultará en un mayor impacto de la tensión de compensación. Esto puede ser un problema si el valor de CC es importante.

Tenga en cuenta que los opamps están diseñados para ser utilizados en bucle cerrado, y confíe en el bucle para obtener un buen rendimiento de distorsión y ancho de banda. En bucle abierto, su rendimiento será significativamente peor.

    
respondido por el Joren Vaes

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