Eletricidade e eletrónica
Calculadora de amplificador de instrumentação
Calcule o ganho, escolha resistências e verifique as tensões internas de saída.
Os seus valores
Os seus resultados
- Ganho de tensão
- —
- Tensão de saída ideal
- —
- Tensão · V+ − V−
- —
- Tensão · VCM
- —
- VA
- —
- VB
- —
- Margem de saída restante
- —
—Verificar ganho diferencial e margem interna
Modele o circuito de instrumentação mostrado com três amplificadores. Calcule ganho diferencial e saída ideal, verificando tensões internas contra limites informados. Esta verificação simplificada não determina toda a faixa de modo comum de um dispositivo real.
Passo a passo
- Informe resistências casadas, ambas as entradas e referência de saída. Distinga os pares resistivos dos estágios de entrada e saída.
- Informe limites de alimentação e margem. Para projetar ganho, escolha alvo e série e aplique o resistor de ganho sugerido.
- Compare saída ideal, entrada de modo comum e saídas internas. Uma saída final plausível pode coexistir com aviso de limite interno.
Definições e limites
- Resistor de ganho
- RG controla o primeiro estágio. A razão resistiva do estágio final também multiplica a diferença; confira o ganho total após arredondar.
- Tensão de referência
- A referência desloca a saída ideal sem alterar a entrada diferencial. Não move todos os nós igualmente nem resolve automaticamente os limites de modo comum.
- Margem de tensão
- A margem reduz a faixa útil entre alimentações de todos os nós verificados. Limites reais dependem do dispositivo, carga e alimentação.
Exemplo resolvido
Use o exemplo diferencial. A saída final e ambas as saídas iniciais cabem no intervalo útil escolhido.
Entrada de exemplo
R = 10 kΩ; RG = 1 kΩ; Rin = Rout = 10 kΩ
Vref = 0 V; V− = −5 V; V+ = 5 V
h = 0.2 V| 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 |
Depois ajuste ambas as entradas ao mesmo valor alto mostrado. A saída diferencial ideal desaparece, mas os nós internos ultrapassam a margem escolhida.
Perguntas e resolução de problemas
Por que há aviso com saída pequena?
Os primeiros estágios respondem à tensão de modo comum. Podem esgotar a excursão mesmo quando a subtração daria uma pequena saída final.
Ganhos arredondados são exatos?
Valores normalizados de RG dão o ganho nominal mostrado. Tolerâncias, offset e rejeição limitada de modo comum adicionam erros.
Esses limites servem para qualquer CI de instrumentação?
Não. Consulte modo comum de entrada versus faixa de saída e requisitos de referência. Um CI pode não seguir essa topologia discreta simplificada.