Construcția și tehnologia echipamentelor electronice-partea2

În scopul realizării unor amplificatoare cu performanţe antiperturbative ridicate şi stabile, ca şi rezolvarea dezideratelor legate de liniaritatea şi controlul automat al amplificării, au condus la elaborarea amplificatoarelor de instrumentaţie AM

Schema bloc de principiu a unui amplificator de instrumentaţie

Suplimentar AO3 atenuează efectele perturbative aplicate simultan amplificatoarelor AO1 şi AO2 (de exemplu prin sursele de alimentare). Repetorul R preia prin rezistoarele R1 componenta de mod comun a tensiunilor aplicate la intrare şi asigură excitarea (cu o rezistenţă de ieşire mică) a inelelor de gardă şi a ecranelor cablurilor de conectare la sursa de semnal.

Principalele caracteristici ale amplificatoarelor de instrumentaţie sunt:-Banda de trecere: 01MHz (variabilă funcţie de amplificare);-Tensiunea de mod comun: 5V tip (300V pentru câteva modele);-CMRR (rejecţia modului comun): 120dB la f=100Hz;Avantaje:offset şi zgomot redus; amplificare mare şi bandă largă; dimensiuni scăzute şi fiabilitate ridicată.-Incoveniente: nu suportă tipic decât 10V pe mod comun; cost ridicat (de zece ori mai mare decât preţul unui amplificator operaţional);

În vederea rejecţiei perturbaţiilor de mod comun, transformate datorită imbalansului în perturbaţii de mod diferenţial nerejectabile, amplificatorul de instrumentaţie poate fi completat cu un condensator de integrare cuplat între intrarea şi ieşirea amplificatorului final. Variantele moderne ale AM perfecţionate, includ ecranări şi gradări active, izolarea galvanică a etajului de ieşire şi câştigul programabil digital.

Amplificator de instrumentaţie cu câştig controlat digital.

2. APL ANTIPERTURBATIVA A AMPLIF IZOLATOARE

La utilizarea amplificatoarelor diferenţiale, asigurarea circuitului de întoarcere al curenţilor de intrare este decisivă pentru funcţionarea corectă a configuraţiei. În situaţia în care nu există calea de întoarcere a acestor curenţi, ei vor încărca capacităţile parazite distribuite, determinând fluctuaţii necontrolate ale ieşirilor sau aducerea amplificatorului în starea de saturaţie.

Pentru situaţiile în care nu este posibilă prevenirea formării buclelor de curenţi perturbatori prin intrările circuitelor sensibile la perturbaţii, se recomandă utilizarea amplificatoarelor izolatoare AI .Un amplificator izolator (Fig.4.47) se compune dintr-un convertor cc-cc izolat un amplificator diferenţial la intrare o transmisie analogică codificată (modulare în frecvenţă, fază sau durată) şi un amplificator de ieşire, izolate galvanic.

Principalele caracteristici ale unui amplificator izolato sunt: Banda de trecere 0n10kHz; Rigiditatea dielectrică 5002500V; Capacitatea parazită 550pF tip; -avantaje şi dezavantaje similare ca cele prezentate la amplificatoarele de instrumentaţie

Schema de princpiu

Implementarea AI constituie o măsură de mare eficienţă în atenuarea perturbaţiilor, deoarece întrerupe buclele perturbative şi separă circuitele de intrare (sensibile la perturbaţii) de circuitele de ieşire care de obicei se conectează la alte sisteme electronice sau de automatizare. CMRR indică raportul rejecţiei perturbaţiilor de mod comun, IMRR (Izolation Mode Rejection Ratio) reprezintă raportul rejecţiei modului de izolare şi oferă indicaţii asupra modului în care izolarea contribuie la rejectarea perturbaţiilor de mod comun. Transmiterea semnalului între cele două părţi separate galvanic se realizează prin câmp electromagnetic (Fig.4.49 - cuplaj prin transformator sau cuplaj optic.