ไฟฟ้าและอิเล็กทรอนิกส์
เครื่องคำนวณอินสตรูเมนเทชันแอมป์
คำนวณอัตราขยาย เลือกตัวต้านทาน และตรวจสอบแรงดันเอาต์พุตภายใน
ค่าที่ป้อน
ผลลัพธ์
- อัตราขยายแรงดัน
- —
- แรงดันเอาต์พุตอุดมคติ
- —
- แรงดันไฟฟ้า · V+ − V−
- —
- แรงดันไฟฟ้า · VCM
- —
- VA
- —
- VB
- —
- ระยะเผื่อเอาต์พุตที่เหลือ
- —
—ตรวจอัตราขยายผลต่างและเผื่อแรงดันภายใน
จำลองวงจรเครื่องมือวัดแบบสามแอมพลิไฟเออร์ตามภาพ คำนวณอัตราขยายผลต่างและเอาต์พุตอุดมคติ แล้วตรวจแรงดันภายในกับขอบเขตที่ป้อน การตรวจอย่างง่ายนี้ไม่กำหนดช่วงโหมดร่วมทั้งหมดของอุปกรณ์จริง
ขั้นตอนการใช้งาน
- ป้อนตัวต้านทานแต่ละขั้นที่จับคู่ อินพุตทั้งสอง และค่าอ้างอิงเอาต์พุต แยกคู่ของขั้นเข้าและออก
- ป้อนขอบเขตจ่ายไฟและแรงดันเผื่อ ออกแบบอัตราขยายโดยเลือกเป้าหมายและชุด แล้วใช้ตัวต้านทานที่เสนอ
- 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| 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 |
จากนั้นตั้งอินพุตทั้งสองเป็นค่าสูงเท่ากันตามตาราง เอาต์พุตผลต่างอุดมคติหายไป แต่โหนดภายในเกินขอบเขตเผื่อ
คำถามและการแก้ปัญหา
ทำไมเตือนทั้งที่เอาต์พุตเล็ก?
ขั้นแรกตอบสนองต่อแรงดันโหมดร่วม อาจหมดช่วงสวิงแม้การลบจะให้เอาต์พุตสุดท้ายเล็ก
อัตราขยายหลังปัดแม่นยำหรือไม่?
ค่ามาตรฐาน RG ให้อัตราขยายพิกัดที่แสดง ความคลาดเคลื่อน ออฟเซ็ต และการปฏิเสธโหมดร่วมจำกัดเพิ่มข้อผิดพลาด
ขอบเขตนี้ใช้กับไอซีเครื่องมือวัดทุกตัวได้หรือไม่?
ไม่ได้ ดูช่วงโหมดร่วมอินพุตเทียบกับเอาต์พุตและข้อกำหนดอ้างอิง ไอซีอาจไม่เป็นไปตามโครงสร้างแยกชิ้นส่วนอย่างง่ายนี้