instrumentaatiovahvistimia

Instrumentaatiovahvistimia, usein lyhennettynä "instrunavahvistimiksi", ovat erityisiä analogisia vahvistinpiirejä, jotka on suunniteltu vahvistamaan heikkoja signaaleja korkealla yleiscommon mode -hylkäystä. Niitä käytetään yleisesti sovelluksissa, joissa signaalin mittaaminen on haastavaa, kuten lääketieteellisissä laitteissa, anturiliitännöissä ja teollisuusautomaatiossa.

Instrunavahvistimen perusrakenne koostuu tyypillisesti kolmesta operaatiovahvistimesta. Kaksi ensimmäistä vahvistinta on kytketty tulosignaalilähteisiin, ja niiden tehtävänä on tarjota korkea tuloidenssi ja samalla vahvistaa erotussignaali. Kolmas operaatiovahvistin, jota kutsutaan yleensä päätevahvistimeksi, toimii bufferina ja vahvistaa edelleen erotussignaalia haluttuun tasoon. Keskeinen ominaisuus on, että common mode -signaalit, jotka ovat läsnä molemmissa tulosignaaleissa samanaikaisesti, hylätään tehokkaasti, mikä mahdollistaa todellisen erotussignaalin eristämisen ja vahvistamisen.

Instrunavahvistimien etuja ovat korkea common mode -hylkäyssuhde (CMRR), korkea tuloidenssi ja säädettävä vahvistus ilman tarvetta kompromissiin tuloidenssin kanssa. Nämä ominaisuudet tekevät niistä ihanteellisia valintoja tilanteisiin, joissa häiriöt ja kohina ovat merkittäviä ongelmia. Vahvistuksen säätö tehdään tyypillisesti yhdellä ulkoisella vastuksella, mikä yksinkertaistaa piirisuunnittelua. Vaikka ne ovat monimutkaisempia kuin yksittäiset operaatiovahvistimet, niiden suorituskyky heikkojen signaalien käsittelyssä on usein ylivoimainen.