Instrumentatsioonivõimendite

Instrumentatsioonivõimendid, tuntud ka kui instrumentatsioonivõimendid, on spetsiaalne operatsioonivõimendi (op-amp) konfiguratsioon, mis on loodud väikeste signaalide võimendamiseks, mis on sageli madala tasemega ja suure impedantsiga, nagu temperatuurianduritelt, rõhuanduritelt või meditsiiniseadmetelt pärinevad signaalid. Nende peamine eelis seisneb nende võimes saavutada väga kõrge ühissignaali tõrjumine (CMRR). Ühissignaal on signaal, mis esineb mõlemal sisendil ühesugusena, näiteks häired või müra. Kõrge CMRR tagab, et need ühissignaalid peaaegu täielikult tühistatakse, samas kui diferentsiaalsignaal, mis on kahe sisendi vaheline erinevus, võimendatakse.

Instrumentatsioonivõimendid koosnevad tavaliselt kolmest operatsioonivõimendist. Kaks esimest võimendit töötavad diferentsiaalsisenditena, millel on kõrge sisendimpedants. Nende sisendite ühendamine ühe välise takistiga võimaldab täpselt reguleerida võimendust. Kolmas operatsioonivõimendi, mis on tavaliselt konfigureeritud nagu tavaline op-amp, ühendab kahe esimese võimendi väljundid ja pakub täiendavat võimendust ning diferentsiaal-analoog muundamist.

Instrumentatsioonivõimendid leiavad laialdast kasutust mitmetes valdkondades, sealhulgas tööstusautomaatikas, meditsiiniseadmetes (nt EKG- ja EEG-aparaadid), akustikas ja sideseadmetes. Nende võime täpselt ja puhtalt võimendada nõrku signaale muudab need asendamatuks paljudes rakendustes, kus signaali kvaliteet on kriitilise tähtsusega. Nad on väga kasulikud juhul, kui signaali allikas on kauguses ja seda võivad mõjutada mitmesugused elektromagnetilised häired.