Инструментальный усилитель на основе операционного усилителя

Измерительный (инструментальный) усилитель (ИУ) — это усилитель с дифференциальным входом. Он усиливает только разность входных напряжений (t/_BX2 — t/_BX]) и не реагирует на синфазное входное напряжение [9—15]. Идеальный ИУ имеет:

• 1) постоянный (конечный) коэффициент усиления, не зависящий от времени, частоты и амплитуды входного сигнала, сопротивления нагрузки, температуры и влажности;
• 2) бесконечный коэффициент подавления синфазного напряжения и изменений напряжения питания;
• 3) нулевые входное и выходное напряжения смещения и дрейфы этих смещений;
• 4) нулевой выходной импеданс при любых амплитудах сигнала, отдаваемого в нагрузку;
• 5) бесконечный входной импеданс.

На рис. 4.6 показан простейший ИУ на трех ОУ. Здесь R₂ = К₃,.

R₄ — R₅, R₆ — R₇.

Рис. 4.6. Измерительный усилитель на трех ОУ.

Эта схема обеспечивает лучший К_ос Сф по сравнению со схемами на одном и двух ОУ и менее чувствительна к точности подбора резисторов.

Применение микросхем ИУ облегчает задачу усиления слабого сигнала. Выбор микросхемы диктуется особенностями применения, стоимостью и доступностью. Чаще всего в них реализована схема, показанная на рис. 4.6, при этом резистор R — внешний, остальные детали — внутренние.