Elektryka i elektronika

Kalkulator wzmacniacza instrumentalnego

Oblicz wzmocnienie, dobierz rezystory i sprawdź wewnętrzne napięcia wyjściowe.

Twoje dane

Twoje wyniki

Wzmocnienie napięciowe: —

Idealne napięcie wyjściowe: —

Napięcie · V+ − V−: —

Napięcie · VCM: —

VA: —

VB: —

Pozostały zapas wyjścia: —

Wzór—

Sprawdź wzmocnienie różnicowe i zapas wewnętrzny

Modeluj pokazany układ pomiarowy z trzema wzmacniaczami. Oblicz wzmocnienie różnicowe i idealne wyjście, porównując napięcia wewnętrzne z podanymi limitami. Uproszczona kontrola nie wyznacza pełnego zakresu wspólnego rzeczywistego elementu.

Krok po kroku

Wprowadź dobrane rezystory stopni, oba wejścia i odniesienie wyjścia. Rozróżnij pary rezystorów stopnia wejściowego i wyjściowego.
Podaj granice zasilania i zapas. Projektując wzmocnienie, wybierz cel i szereg oraz zastosuj proponowany rezystor.
Porównaj idealne wyjście, napięcie wspólne wejść i wyjścia wewnętrzne. Rozsądne wyjście końcowe może nadal powodować ostrzeżenie wewnętrzne.

Ustawienia i ograniczenia

Rezystor wzmocnienia: RG steruje pierwszym stopniem. Końcowy stosunek rezystancji również mnoży różnicę; sprawdź całkowite wzmocnienie po zaokrągleniu.
Napięcie odniesienia: Odniesienie przesuwa idealne wyjście bez zmiany wejścia różnicowego. Nie przesuwa wszystkich węzłów jednakowo ani nie usuwa automatycznie ograniczeń wspólnych.
Zapas napięcia: Zapas zmniejsza użyteczny przedział między szynami dla wszystkich sprawdzanych węzłów. Rzeczywiste zakresy zależą od elementu, obciążenia i zasilania.

Przykład z omówieniem

Użyj przykładu różnicowego. Końcowe wyjście i oba wyjścia pierwszego stopnia mieszczą się w wybranym użytecznym przedziale.

Przykładowe dane wejściowe

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

Oczekiwany wynik
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

Następnie ustaw oba wejścia na pokazaną równą wysoką wartość. Idealne wyjście różnicowe znika, lecz wewnętrzne węzły przekraczają zapas.

Pytania i rozwiązywanie problemów

Dlaczego ostrzeżenie przy małym wyjściu?

Pierwsze stopnie reagują na napięcie wspólne. Mogą wyczerpać zakres, mimo że odejmowanie dawałoby małe wyjście końcowe.

Czy zaokrąglone wzmocnienia są dokładne?

Wartości szeregu RG dają pokazane wzmocnienie nominalne. Tolerancje, niezrównoważenie i ograniczone tłumienie wspólne dodają błędy.

Czy limity pasują do każdego układu pomiarowego?

Nie. Sprawdź wspólny zakres wejścia względem wyjścia i wymagania odniesienia. Układ scalony nie musi odpowiadać uproszczonej topologii dyskretnej.