El och elektronik

Instrumentationsförstärkarkalkylator

Beräkna förstärkning, välj förstärkningsmotstånd och kontrollera interna utgångsspänningar.

Dina värden

Dina resultat

Spänningsförstärkning: —

Ideal utspänning: —

Spänning · V+ − V−: —

Spänning · VCM: —

VA: —

VB: —

Återstående utgångsmarginal: —

Formel—

Kontrollera differentialförstärkning och intern spänningsmarginal

Modellera visad instrumenteringskrets med tre förstärkare. Beräkna differentialförstärkning och ideal utgång; jämför interna spänningar med angivna gränser. Den förenklade marginalkontrollen fastställer inte en verklig komponents fullständiga common-mode-område.

Steg för steg

Ange matchade stegmotstånd, båda inspänningarna och utgångsreferens. Skilj ingångs- och utgångsstegets motståndspar i schemat.
Ange matningsgränser och marginal. Vid förstärkningskonstruktion väljer du mål och standardserie och tillämpar föreslaget förstärkningsmotstånd.
Jämför ideal utgång, common-mode-ingång och interna utgångar. Rimlig slututgång kan ändå ge intern gränsvarning.

Inställningar och begränsningar

Förstärkningsmotstånd: RG bestämmer första stegets förstärkning. Slutstegets motståndsförhållande multiplicerar också differensen; granska total förstärkning efter avrundning.
Referensspänning: Referensen förskjuter ideal utgång utan att ändra differentialingången. Den flyttar inte alla interna noder lika eller löser automatiskt common-mode-begränsningar.
Spänningsmarginal: Angiven marginal minskar användbart intervall för alla kontrollerade noder. Verkliga in- och utgångsgränser beror på komponent, last och matning.

Genomgånget exempel

Använd differentialexemplet nedan. Slututgång och båda första-stegsutgångar ryms inom valt användbart intervall.

Exempel på indata

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

Förväntat resultat
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

Sätt sedan båda ingångarna till visat lika, högt värde. Ideal differentialutgång försvinner, men interna noder överskrider marginalgränsen.

Frågor och felsökning

Varför varnas det vid liten utgång?

Första stegen påverkas av common-mode-inspänningen. De kan nå svinggränsen trots att subtraktionen skulle ge liten slututgång.

Är avrundade förstärkningar exakta?

Standardvärden för RG ger visad nominell förstärkning. Toleranser, offset och begränsad common-mode-undertryckning ger ytterligare fel.

Passar gränserna alla instrumenterings-IC?

Nej. Kontrollera common-mode-inspänning mot utgångsområde och referenskrav i databladet. En integrerad krets behöver inte följa denna diskreta modell.