Chip Amplificador de Instrumentação

Os chips amplificadores de instrumentação são chips amplificadores operacionais especializados projetados para cenários de aquisição de pequenos sinais de alta-precisão-. Sua função principal é lidar com a amplificação de sinais diferenciais fracos que não podem ser processados ​​adequadamente por amplificadores operacionais convencionais, tornando-os dispositivos frontais-analógicos centrais em áreas que incluem detecção industrial, medição de precisão e eletrônica médica.

Esses chips normalmente adotam um design otimizado baseado na arquitetura clássica de três amplificadores-operacionais-. O primeiro estágio integra dois amplificadores não inversores de-combinação de alta-precisão, que apresentam inerentemente uma impedância de entrada extremamente alta e podem reduzir significativamente o efeito de carga na fonte do sinal. Mesmo quando conectado com sinais de sensores de nível de milivolts com capacidade de saída fraca, dificilmente causará atenuação do sinal. O segundo estágio integra um amplificador diferencial de alto-desempenho que pode eliminar com precisão a interferência-de modo comum na linha de transmissão e obter uma amplificação precisa de sinais diferenciais. Graças ao ajuste a laser e à calibração dos resistores internos durante o processo de fabricação do chip, a taxa de rejeição de modo-comum (CMRR) dos amplificadores de instrumentação geralmente atinge mais de 80dB, e alguns-produtos industriais de ponta podem até exceder 120dB. Mesmo em locais industriais com forte interferência eletromagnética, eles podem compensar efetivamente a interferência de frequência de energia e o ruído de modo comum-de RF sobrepostos em linhas de transmissão longas e extrair pequenos sinais alvo eficazes de sinais misturados com uma grande quantidade de ruído.

Em comparação com implementações de amplificadores operacionais discretos que exigem vários resistores externos combinados, os chips amplificadores de instrumentação integrados oferecem configuração de ganho extremamente simples. A maioria dos modelos permite ajuste contínuo de ganho-variando de 1x a vários milhares de vezes-usando apenas um único resistor externo. Alguns modelos apresentam resistores-de ganho de precisão integrados, não exigindo nenhum componente externo; em vez disso, as configurações de ganho padrão podem ser selecionadas por meio de configurações de pinos. Isso simplifica muito o projeto de circuitos periféricos e, ao mesmo tempo, elimina completamente problemas comuns a soluções discretas, como CMRR reduzido ou imprecisão de ganho causada por correspondência inadequada de resistores.