Elettricità ed elettronica

Calcolatore di amplificatore per strumentazione

Calcola il guadagno, scegli le resistenze e verifica le tensioni interne di uscita.

I tuoi dati

I tuoi risultati

Guadagno di tensione: —

Tensione d’uscita ideale: —

Tensione · V+ − V−: —

Tensione · VCM: —

VA: —

VB: —

Margine di uscita residuo: —

Formula—

Controllare guadagno differenziale e margine interno

Modella il circuito di strumentazione mostrato con tre amplificatori. Calcola guadagno differenziale e uscita ideale e confronta tensioni interne con limiti inseriti. Il controllo semplificato non determina tutto il campo di modo comune di un dispositivo reale.

Passo dopo passo

Inserisci resistenze accoppiate, entrambi gli ingressi e riferimento di uscita. Distingui le coppie degli stadi di ingresso e uscita.
Inserisci alimentazioni e margine. Per progettare il guadagno, scegli obiettivo e serie e applica la resistenza proposta.
Confronta uscita ideale, ingresso di modo comune e uscite interne. Un'uscita finale plausibile può accompagnarsi a un avviso interno.

Impostazioni e limiti

Resistenza di guadagno: RG controlla il primo stadio. Il rapporto resistivo finale moltiplica anche la differenza; controlla il guadagno totale dopo arrotondamento.
Tensione di riferimento: Il riferimento sposta l'uscita ideale senza cambiare l'ingresso differenziale. Non sposta tutti i nodi ugualmente né risolve automaticamente i limiti di modo comune.
Margine di tensione: Il margine riduce l'intervallo utile tra alimentazioni per tutti i nodi verificati. I campi reali dipendono da dispositivo, carico e alimentazione.

Esempio pratico

Usa l'esempio differenziale. Uscita finale e entrambe le uscite iniziali rientrano nell'intervallo utile scelto.

Dati di esempio

R = 10 kΩ; RG = 1 kΩ; Rin = Rout = 10 kΩ
Vref = 0 V; V− = −5 V; V+ = 5 V
h = 0.2 V

Risultato atteso
Vin+ / Vin−	G	Vout	VA	VB	ΔVrail
1.01 / 1 V	21 V/V	0.21 V	0.9 V	1.11 V	3.69 V
4.9 / 4.9 V	21 V/V	0 V	4.9 V	4.9 V	−0.1 V

Imposta poi entrambi gli ingressi allo stesso valore alto mostrato. L'uscita differenziale ideale scompare, ma i nodi interni superano il margine.

Domande e risoluzione dei problemi

Perché un avviso con uscita piccola?

I primi stadi rispondono al modo comune di ingresso. Possono esaurire l'escursione anche se la sottrazione darebbe un'uscita finale piccola.

I guadagni arrotondati sono esatti?

I valori normalizzati di RG danno il guadagno nominale mostrato. Tolleranze, offset e reiezione limitata del modo comune aggiungono errori.

Questi limiti valgono per ogni integrato di strumentazione?

No. Consulta modo comune di ingresso rispetto all'uscita e requisiti del riferimento. Un integrato può differire da questa topologia discreta semplificata.