La tendance du développement et de l'application de l'amplificateur d'instrumentation est analysée

Résumé : L'évolution du développement et de l'application des amplificateurs d'instrumentation est analysée par un excellent fabricant de débitmètres afin de vous proposer un devis. Avec le développement rapide de l'électronique, les amplificateurs opérationnels sont largement utilisés et, en tant qu'amplificateurs différentiels de précision, leurs applications sont de plus en plus nombreuses. Les amplificateurs d'instrumentation sont des amplificateurs à courant continu à gain élevé. N'hésitez pas à nous contacter pour obtenir un devis. L'article analyse les tendances du développement et de l'application des amplificateurs d'instrumentation. Avec le développement rapide de l'électronique, les amplificateurs opérationnels sont largement utilisés et, en tant qu'amplificateurs différentiels de précision, leurs applications sont de plus en plus nombreuses. Les amplificateurs d'instrumentation sont des amplificateurs à courant continu à gain élevé. Ils disposent d'une entrée différentielle et d'une sortie unique, d'une impédance d'entrée élevée et d'un taux de réjection de mode commun élevé, adaptés à divers domaines d'application tels que la mesure de pression ou de température. Leurs principales fonctions comprennent l'amplification du signal et l'adaptation d'impédance. Grâce à l'utilisation d'un faible signal différentiel superposé à un signal de mode commun plus important, l'amplificateur d'instrumentation peut supprimer le signal de mode commun et amplifier simultanément le signal différentiel. Le paramètre clé est le taux de réjection de mode commun, qui permet de mesurer le rapport entre le gain différentiel et la décroissance du module. Dans de nombreux cas, l'amplificateur d'instrumentation possède une broche d'entrée de référence. L'augmentation de cette broche entraîne une augmentation de la tension de sortie. Il est donc facile d'ajuster précisément la sortie de l'amplificateur d'instrumentation au niveau d'entrée du convertisseur analogique-numérique (CAN). Il est nécessaire d'utiliser toute la plage d'entrée du CAN tout en améliorant la résolution. Pour un signal de mode commun élevé, un excellent taux de réjection de mode commun et une grande précision constituent un autre avantage. Cependant, leur utilisation par les ingénieurs concepteurs peut souvent s'avérer inappropriée. En effet, bien que les amplificateurs d'instrumentation modernes offrent une excellente réjection de mode commun (CMR), les ingénieurs concepteurs doivent limiter la tension de mode total et le signal de tension afin d'éviter la saturation de l'amplificateur tampon d'entrée interne. Or, ces exigences sont souvent ignorées. Les problèmes d'application courants sont dus aux facteurs suivants : alimentation de l'amplificateur d'instrumentation par une source à haute impédance ; fonctionnement d'un circuit d'amplificateur d'instrumentation à gain élevé et faible tension d'alimentation ; couplage de l'entrée de l'amplificateur d'instrumentation et de l'échangeur, sans retour CC à la terre ; incompatibilité des composants de couplage d'entrée RC. L'architecture interne des amplificateurs d'instrumentation varie selon les besoins et l'utilisation prévue. Chaque structure présente ses avantages et ses inconvénients. Par exemple, un amplificateur d'instrumentation traditionnel à trois amplificateurs opérationnels limite la plage de tension de mode commun et n'est donc pas adapté aux applications de détection de mise à la terre. Le taux de réjection de mode commun (TRMC) est limité par les exigences d'adaptation des résistances. En revanche, une topologie à contre-réaction de courant, si le TRMC n'est pas lié à une résistance inadaptée, permet la détection de mise à la terre sans augmentation de la pompe de charge, ce qui peut engendrer un bruit important. Associé à la technique de zéro automatique et à la topologie de rétroaction de courant haché, il présente de nombreux avantages pour une mesure précise du champ d'application. L'amplificateur d'instrumentation, à démarrage rapide, est doté d'un gain de boucle infinie, d'une entrée différentielle et d'un circuit de sortie unique. L'amplificateur d'instrumentation et l'entrée de référence permettent d'ajuster le niveau de décalage de la tension de sortie (sens inverse, amplitude). Le gain peut également être réglé par une ou plusieurs résistances internes ou externes. Pour de nombreuses applications, les amplificateurs d'instrumentation avec amplificateurs opérationnels permettent d'extraire les signaux faibles du bruit de fond, du bourdonnement ou de la tension continue de décalage. Les caractéristiques CMR sont essentielles. L'amplificateur opérationnel et l'amplificateur d'instrumentation présentent des caractéristiques CMR. Cependant, l'amplificateur d'instrumentation peut empêcher la présence d'un signal de mode commun à la sortie. Bien qu'il existe également un CMR, l'amplificateur opérationnel utilise la tension de mode commun (généralement sous forme de gain unique) comme signal de sortie. La plupart des amplificateurs d'instrumentation utilisent trois amplificateurs opérationnels répartis en deux niveaux : le premier est composé de deux préamplificateurs à amplificateur opérationnel, suivi d'un amplificateur différentiel. Ce préamplificateur offre une impédance d'entrée élevée, un faible bruit et un gain réduit. L'amplificateur différentiel supprime le bruit de mode commun et peut également fournir un gain supplémentaire si nécessaire. Depuis l'invention, les amplificateurs d'instrumentation ont connu un long développement. Ils peuvent utiliser deux amplificateurs opérationnels et trois amplificateurs zui, soit des amplificateurs d'instrumentation traditionnels, soit un simple amplificateur différentiel différentiel (DDA). Leurs structures topologiques différentes permettent de répondre aux besoins d'applications variées. ADI* a développé avec succès l'amplificateur d'instrumentation intégré monolithique.

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