Instrumentācijas pastiprinātāja mikroshēma

Instrumentu pastiprinātāju mikroshēmas ir specializētas darbības pastiprinātāju mikroshēmas, kas paredzētas augstas -precizitātes mazu{1}}signālu iegūšanas scenārijiem. To galvenā funkcija ir novērst vāju diferenciālo signālu pastiprināšanu, ko nevar pienācīgi apstrādāt ar tradicionālajiem darbības pastiprinātājiem, padarot tos par galvenajām analogajām priekšējām ierīcēm tādās jomās kā rūpnieciskā sensora, precizitātes mērīšana un medicīnas elektronika.

Šīs mikroshēmas parasti izmanto optimizētu dizainu, pamatojoties uz klasisko trīs-operāciju-pastiprinātāju arhitektūru. Pirmajā posmā ir integrēti divi augstas -precizitātes saskaņoti ne-invertējoši pastiprinātāji, kuriem pēc savas būtības ir ārkārtīgi augsta ieejas pretestība un kas var ievērojami samazināt signāla avota slodzes efektu. Pat ja ir saskarne ar milivoltu{6}}līmeņa sensora signāliem ar vāju izvades spēju, tas gandrīz neizraisīs signāla vājināšanos. Otrajā posmā ir integrēts augstas veiktspējas{8}}diferenciālais pastiprinātājs, kas var precīzi novērst parastos-režīmu traucējumus pārvades līnijā un panākt precīzu diferenciālo signālu pastiprināšanu. Pateicoties lāzera apgriešanai un iekšējo rezistoru kalibrēšanai mikroshēmas ražošanas procesā, instrumentu pastiprinātāju kopējā režīma noraidīšanas koeficients (CMRR) parasti sasniedz 80 dB, un daži augstākās klases rūpnieciskie izstrādājumi var pat pārsniegt 120 dB. Pat industriālajos objektos ar spēcīgiem elektromagnētiskiem traucējumiem tie var efektīvi kompensēt strāvas frekvences traucējumus un RF koprežīmu{16}}troksni, kas tiek uzklāti uz garām pārvades līnijām, un iegūt efektīvus mazos mērķa signālus no signāliem, kas sajaukti ar lielu trokšņa daudzumu.

Salīdzinājumā ar diskrētajām op{0}}pastiprinātāju ieviešanām, kurām nepieciešami daudzi ārēji saskaņoti rezistori, integrētās instrumentu pastiprinātāja mikroshēmas piedāvā ārkārtīgi vienkāršu pastiprinājuma konfigurāciju. Lielākā daļa modeļu nodrošina nepārtrauktu pastiprinājuma regulēšanu-no 1 reizes līdz vairākiem tūkstošiem reižu-, izmantojot tikai vienu ārējo rezistoru. Dažiem modeļiem ir iebūvēti-precizitātes pastiprinājuma rezistori, kuriem nav nepieciešami ārēji komponenti; tā vietā standarta pastiprinājuma iestatījumus var izvēlēties, izmantojot tapas konfigurācijas. Tas ievērojami vienkāršo perifērijas ķēdes dizainu, vienlaikus pilnībā novēršot problēmas, kas raksturīgas atsevišķiem risinājumiem, piemēram, samazinātu CMRR vai pastiprinājuma neprecizitāti, ko izraisa slikta rezistoru saskaņošana.