アン 計装アンプ の一種です IC（集積回路） 、主に信号の増幅に使用されます。このアンプは、2つの入力間の視差を大きくするため、差動アンプのファミリーに分類されます。このアンプの主な機能は、回路によって選択される余剰ノイズを減らすことです。ノイズを拒否する能力は、として知られているすべてのICピンによく知られています。 CMRR（同相信号除去比） 。ザ・ 計装アンプIC は、CMRRが高く、開ループゲインが高く、ドリフトが低く、DCオフセットが低いなどの特性があるため、回路の設計に不可欠なコンポーネントです。
計装アンプとは何ですか？
計装アンプは、非常に低レベルの信号を増幅するために使用され、ノイズや干渉信号を排除します。例としては、心拍数、血圧、体温、地震などがあります。したがって、優れた計装アンプの本質的な特性は次のとおりです。
- への入力 計装アンプ 信号エネルギーは非常に低くなります。したがって、計装アンプは高ゲインで正確である必要があります。
- ゲインは、単一のコントロールを使用して簡単に調整できる必要があります。
- 負荷を防ぐために、高入力インピーダンスと低出力インピーダンスが必要です。
- 計装アンプは、 トランスデューサー 出力には通常、長いワイヤを介して送信される場合のノイズなどのコモンモード信号が含まれます。
- また、イベントの急激な立ち上がり時間を処理し、歪みのない最大の出力電圧振幅を提供するには、高スルーレートが必要です。
オペアンプを使用した計装アンプ
ザ・ を使用した計装アンプ オペアンプ回路 以下に示します。ザ・ オペアンプ 1と2は非反転アンプで、オペアンプ3は 差動アンプ 。これらの3つのオペアンプが一緒になって計装アンプを形成します。計測アンプの最終出力Voutは、オペアンプ3の入力端子に印加される入力信号の増幅された差です。オペアンプ1とオペアンプ2の出力をそれぞれVo1とVo2とします。
オペアンプを使用した計装アンプ
次に、 Vout =（R3 / R2）（Vo1-Vo2）
次の図に示すように、計装アンプの入力段を見てください。ザ・ 計装アンプの導出 以下で説明します。
ノードAの電位は入力電圧V1です。したがって、ノードBの電位も仮想短絡の概念からV1です。したがって、ノードGの電位もV1です。
ノードDの電位は入力電圧V2です。したがって、ノードCの電位も仮想短絡からV2になります。したがって、ノードHの電位もV2です。
計装アンプの入力段
ザ・ 計装アンプの動作 つまり、理想的には、入力段のオペアンプへの電流はゼロです。したがって、現在の私は 抵抗器 R1、Rgain、およびR1は同じままです。
申請中 オームの法則 ノードEとFの間、
I =（Vo1-Vo2）/（R1 + Rgain + R1） ………………………。（1）
I =（Vo1-Vo2）/（2R1 + Rgain）
オペアンプ1と2の入力には電流が流れていないため、ノードGとHの間の電流Iは次のように与えられます。
I =（VG-VH）/ Rgain =（V1-V2）/ Rgain ………………………。（二）
式1と2を等しくします。
（Vo1-Vo2）/（2R1 + Rgain）=（V1-V2）/ Rgain
（Vo1-Vo2）=（2R1 + Rgain）（V1-V2）/ Rgain ………………………。（3）
差動増幅器の出力は次のように与えられます。
Vout =（R3 / R2）（Vo1-Vo2）
したがって、 （Vo1 – Vo2）=（R2 / R3）Vout
代用 （Vo1-Vo2） 式3の値は、次のようになります。
（R2 / R3）Vout =（2R1 + Rgain）（V1-V2）/ Rgain
つまり Vout =（R3 / R2）{（2R1 + Rgain）/ Rgain}（V1-V2）
上記の式は、計装アンプの出力電圧を示します。
アンプの全体的なゲインは、次の項で与えられます。 （R3 / R2）{（2R1 + Rgain）/ Rgain} 。
の全体的な電圧利得 計装アンプ 抵抗Rgainの値を調整することで制御できます。
計装アンプのコモンモード信号減衰は、差動アンプによって提供されます。
計装アンプの利点
ザ・ 計装アンプの利点 以下のものが含まれます。
- 3つのオペアンプのゲイン 計装 アンプ回路 1つの抵抗Rgainの値を調整するだけで簡単に変更できます。
- アンプのゲインは、使用する外部抵抗のみに依存します。
- アンプ1と2のエミッタフォロワ構成により、入力インピーダンスは非常に高くなります。
- 計装アンプの出力インピーダンスは、差動アンプ3のために非常に低くなっています。
- のCMRR オペアンプ 3は非常に高く、ほとんどすべてのコモンモード信号が拒否されます。
計装アンプの応用
ザ・ 計装アンプの用途 以下のものが含まれます。
- これらのアンプは主に、高差動ゲインの精度が要求される場所、ノイズの多い環境で強度を維持する必要がある場所、および巨大なコモンモード信号が存在する場所に関係します。いくつかのアプリケーションは
- 計装アンプは データ収集 小さなo / pから トランスデューサー お気に入り 熱電対 、ひずみゲージ、の測定 ホイートストンブリッジ 、など。
- これらの増幅器は、ナビゲーション、医療、レーダーなどで使用されます。
- これらのアンプは、 S / N比（ 信号対雑音比 ） 低振幅のオーディオ信号などのオーディオアプリケーションで。
- これらの増幅器は、高速信号の調整におけるイメージングおよびビデオデータ収集に使用されます。
- これら アンプ 高周波信号の増幅のためにRFケーブルシステムで使用されます。
オペアンプと計装アンプの違い
オペアンプと計装アンプの主な違いは次のとおりです。
- アン オペアンプ（op-amp） 集積回路の一種です
- 計装アンプは差動アンプの一種です
- 計装アンプは、3つのオペアンプで構築できます。
- 差動アンプは単一で構築することができます オペアンプ 。
- 差動アンプの出力電圧は、抵抗の不一致により影響を受けます
- 計装アンプは、抵抗のマッチングを必要としない一次相の単一の抵抗でゲインを提供します。
したがって、これはすべてについてです 計装アンプ 。以上の情報から、最終的に、これは低電圧状態に対処する上で不可欠な集積回路であると結論付けることができます。アンプのゲインは、入力側の抵抗を変えることで変えることができます。このアンプは、高い入力抵抗と高いCMRRを備えています。ここにあなたへの質問があります、 計装アンプの主な機能は何ですか？
