Khi nào nó là bộ khuếch đại thiết bị (In-Amp) chứ không phải bộ khuếch đại hoạt động (Op-Amp)?

Tôi đã thấy một số cấu hình khác nhau cho các bộ khuếch đại thiết bị, bao gồm 2 phiên bản opamp. Điều này

cũng là một. Nhưng nó chỉ là một bộ khuếch đại vi sai đi trước bộ đệm đầu vào. Khi nào bạn gọi nó là một bộ khuếch đại thiết bị, nói cách khác, nó có gì đặc biệt đến nỗi nó xứng đáng với một cái tên riêng biệt?

"Bộ khuếch đại thiết bị là một thiết bị tăng điện áp vi sai chính xác [...]." Một trong những từ quan trọng ở đây là "đạt được". Một OpAmp có mức tăng vô hạn (về lý thuyết) và chỉ nhận được mức tăng xác định bằng cách thêm mạch xung quanh nó. Thông thường, khi chỉ sử dụng một OpAmp, ít nhất một trong các đầu vào sẽ mất trở kháng đầu vào cực kỳ cao vì các điện trở bên ngoài là cần thiết.

Nếu bạn cần hai đầu vào (vi sai) có cả trở kháng đầu vào rất cao và mức tăng xác định, bạn có thể sử dụng hai OpAmp-InAmp mà bạn đang nói đến hoặc cấu hình ba OpAmp-InAmp mà hình ảnh của bạn hiển thị. Ngoài ra còn có IC InAmps sẵn sàng của các công ty như Công nghệ tuyến tính hoặc Thiết bị analog.

Mạch ba OpAmp-InAmp trong hình ảnh câu hỏi của bạn cho thấy hai OpAmps được sử dụng làm bộ đệm, trong đó chúng vẫn có trở kháng cao ở các chân đầu vào không đảo ngược không được kết nối ("+"). Bằng cách đưa các đầu ra của chúng vào một OpAmp khác, đầu vào không đảo ngược phía trên ("+") trở thành đầu vào đảo ngược ("-") vì nó được kết nối với đầu vào đảo ngược của OpAmp thứ 3 ("-"). Đầu vào không đảo ngược thấp hơn ("+") vẫn không đảo ngược do kết nối của nó với OpAmp thứ 3.

Ba-OpAmp-InAmps thông thường sử dụng cấu hình hơi khác so với hình ảnh của bạn để đặt mức tăng chỉ với một điện trở ( điện trở khuếch đại ngoài trong trường hợp InAmps tích hợp hoàn toàn). Vui lòng tham khảo các liên kết tôi đã cung cấp để biết thêm chi tiết.

Với ba OpAmp-InAmp, bạn có cả trở kháng đầu vào rất cao ở hai đầu vào vi sai (trong khi bạn sẽ chỉ nhận được một đầu vào có trở kháng đầu vào cao như vậy với bộ đệm OpAmp thông thường) và bạn có thể loại bỏ phổ biến rất tốt- tín hiệu chế độ (cũng có thể đạt được với một OpAmp, nhưng với chi phí hạ thấp trở kháng đầu vào với các điện trở bạn phải sử dụng để biến OpAmp thành bộ khuếch đại khác biệt).

Mạch hai OpAmp-InAmp cần ít bộ phận hơn, nhưng với chi phí của tỷ lệ loại bỏ chế độ chung không tốt (CMRR).

Đây là một liên kết đến một cuốn sách rất hay về InAmps của Charles Kitchin và Lew Counts của Analog, nơi bạn có thể tìm thấy một cái nhìn sâu hơn về tất cả những vấn đề này.

Tôi đồng ý với những gì Zebonaut nói, nhưng đây là tiêu chí của tôi để trở thành một "bộ khuếch đại thiết bị" chính xác hơn:

• Việc đạt được phải là hữu hạn và được biết đến. Đôi khi mức tăng được cố định, như 10 x hoặc 100 lần. Các thiết bị khác cho phép lựa chọn mức tăng đặt trước hoặc bạn cung cấp điện trở hoặc thứ gì đó đặt mức tăng.

• Các đầu vào là khác biệt. Loại bỏ chế độ phổ biến thường là rất tốt, nói chung là tốt hơn nhiều so với bạn có thể làm với một phần opamp và rời rạc.

• Các đầu vào là trở kháng cao. Bạn có thể tạo ra một bộ khuếch đại vi sai từ một opamp duy nhất, nhưng sau đó các đầu vào không còn trở kháng cao nữa, và một trong số chúng được điều khiển một phần với tín hiệu khác.

• Đây là tất cả trong một gói itegrated nếu nó được bán dưới dạng chip "khuếch đại xâm nhập".

Một opamp lý tưởng có trở kháng đầu vào vô hạn và khuếch đại vô hạn . Thông qua phản hồi, bạn có thể đặt mức khuếch đại lên mức thực tế, nhưng điều này phải trả giá bằng trở kháng đầu vào cao. Bộ khuếch đại thiết bị đo (inamp) là bộ khuếch đại khác biệt giúp giải quyết điều này.
Có một số cấu hình bộ khuếch đại thiết bị, cái này có lẽ là đơn giản nhất để hiểu:

$\times$$\Omega$$\Omega$

$R_{GAIN}$

$V_{OUT} = \left(1 + \dfrac{2 R}{R_{GAIN}}\right) \times (V_2 - V_1)$

Bộ khuếch đại thiết bị là một thiết bị mang lại đầu ra tỷ lệ với chênh lệch điện áp giữa hai đầu vào trở kháng cao. Op amp là một thiết bị cố gắng mang lại một đầu ra, điều này sẽ làm cho sự khác biệt giữa hai đầu vào (thường là trở kháng cao) bằng không. Có thể sử dụng một op amp và một số điện trở để xây dựng một mạch sẽ tạo ra một đầu ra tỷ lệ với sự khác biệt giữa hai đầu vào KHÔNG TÁC ĐỘNG CAO. Cũng có thể sử dụng op amp để tạo ra đầu ra có trở kháng thấp tương đương với đầu vào có trở kháng cao. Bộ khuếch đại thiết bị có khái niệm tương tự như một cặp ampe kế chuyển đổi tín hiệu đầu vào có trở kháng cao thành đầu ra trở kháng thấp và đưa vào một amp op thứ ba, sau đó tạo ra đầu ra tỷ lệ với sự khác biệt giữa các tín hiệu được đệm. Trong thực tế,