ไฟฟ้าและอิเล็กทรอนิกส์

เครื่องคำนวณอินสตรูเมนเทชันแอมป์

คำนวณอัตราขยาย เลือกตัวต้านทาน และตรวจสอบแรงดันเอาต์พุตภายใน

01

ค่าที่ป้อน

เลือกค่าชิ้นส่วน

โมเดลอุดมคติสามออปแอมป์และคู่ตัวต้านทานที่ตรงกัน ขีดจำกัดตรวจเฉพาะเอาต์พุต ตรวจคอมมอนโหมดอินพุตในดาต้าชีต ไม่ทำนายการตัดยอด แบนด์วิดท์ หรือโหลด

02

ผลลัพธ์

อัตราขยายแรงดัน
—
แรงดันเอาต์พุตอุดมคติ
—
แรงดันไฟฟ้า · V+ − V−
—
แรงดันไฟฟ้า · VCM
—
VA
—
VB
—
ระยะเผื่อเอาต์พุตที่เหลือ
—

สูตร—

ตรวจอัตราขยายผลต่างและเผื่อแรงดันภายใน

จำลองวงจรเครื่องมือวัดแบบสามแอมพลิไฟเออร์ตามภาพ คำนวณอัตราขยายผลต่างและเอาต์พุตอุดมคติ แล้วตรวจแรงดันภายในกับขอบเขตที่ป้อน การตรวจอย่างง่ายนี้ไม่กำหนดช่วงโหมดร่วมทั้งหมดของอุปกรณ์จริง

ขั้นตอนการใช้งาน

  1. ป้อนตัวต้านทานแต่ละขั้นที่จับคู่ อินพุตทั้งสอง และค่าอ้างอิงเอาต์พุต แยกคู่ของขั้นเข้าและออก
  2. ป้อนขอบเขตจ่ายไฟและแรงดันเผื่อ ออกแบบอัตราขยายโดยเลือกเป้าหมายและชุด แล้วใช้ตัวต้านทานที่เสนอ
  3. เปรียบเทียบเอาต์พุตอุดมคติ อินพุตโหมดร่วม และเอาต์พุตภายใน เอาต์พุตสุดท้ายเหมาะสมก็ยังอาจเตือนข้อจำกัดภายใน

การตั้งค่าและข้อจำกัด

ตัวต้านทานอัตราขยาย
RG ควบคุมขั้นแรก อัตราส่วนตัวต้านทานขั้นท้ายยังคูณผลต่างด้วย ตรวจอัตราขยายรวมหลังปัด
แรงดันอ้างอิง
ค่าอ้างอิงเลื่อนเอาต์พุตอุดมคติโดยไม่เปลี่ยนอินพุตผลต่าง ไม่เลื่อนทุกโหนดเท่ากันหรือแก้ขอบเขตโหมดร่วมโดยอัตโนมัติ
แรงดันเผื่อ
ค่าเผื่อลดช่วงรางจ่ายไฟที่ใช้ได้ของทุกโหนดตรวจ ช่วงเข้า/ออกจริงขึ้นกับอุปกรณ์ โหลด และแหล่งจ่าย

ตัวอย่างการใช้งาน

ใช้ตัวอย่างอินพุตผลต่าง เอาต์พุตสุดท้ายและเอาต์พุตขั้นแรกทั้งสองอยู่ในช่วงใช้งานที่เลือก

ข้อมูลตัวอย่างที่ป้อน

R = 10 kΩ; RG = 1 kΩ; Rin = Rout = 10 kΩ
Vref = 0 V; V− = −5 V; V+ = 5 V
h = 0.2 V
ผลลัพธ์ที่คาดหวัง
Vin+ / Vin−GVoutVAVBΔVrail
1.01 / 1 V21 V/V0.21 V0.9 V1.11 V3.69 V
4.9 / 4.9 V21 V/V0 V4.9 V4.9 V−0.1 V

จากนั้นตั้งอินพุตทั้งสองเป็นค่าสูงเท่ากันตามตาราง เอาต์พุตผลต่างอุดมคติหายไป แต่โหนดภายในเกินขอบเขตเผื่อ

คำถามและการแก้ปัญหา

ทำไมเตือนทั้งที่เอาต์พุตเล็ก?

ขั้นแรกตอบสนองต่อแรงดันโหมดร่วม อาจหมดช่วงสวิงแม้การลบจะให้เอาต์พุตสุดท้ายเล็ก

อัตราขยายหลังปัดแม่นยำหรือไม่?

ค่ามาตรฐาน RG ให้อัตราขยายพิกัดที่แสดง ความคลาดเคลื่อน ออฟเซ็ต และการปฏิเสธโหมดร่วมจำกัดเพิ่มข้อผิดพลาด

ขอบเขตนี้ใช้กับไอซีเครื่องมือวัดทุกตัวได้หรือไม่?

ไม่ได้ ดูช่วงโหมดร่วมอินพุตเทียบกับเอาต์พุตและข้อกำหนดอ้างอิง ไอซีอาจไม่เป็นไปตามโครงสร้างแยกชิ้นส่วนอย่างง่ายนี้