Nicht verstehen, wie die Verstärkung in der 1. Stufe eines Instrumentenverstärkers funktioniert

Geben Sie hier die Bildbeschreibung ein

Beim folgenden Instrumentenverstärker bin ich etwas verwirrt, wenn ich den Verstärkungsprozess für die 1. Stufe verstehe. Ich verstehe, dass die 2 Eingangsverstärker im Wesentlichen 2 nicht invertierende Verstärker sind, die miteinander verbunden sind.

Was bewirkt jedoch, dass die Verstärkung für V1 und V2 die Differenz zwischen V1 und der Gleichtaktspannung ist?

**Wenn zum Beispiel V1 2,49 V und V2 2,51 V war, mit einer Gleichtaktspannung von 2,5 V, wenn die Verstärkung von der 1. Stufe 100 war, wäre der mit A bezeichnete Ausgang 100*(2,5-2,49)+2,5 und daher wären es 3,5 V. Ich glaube zumindest, dass es so ist.

Was ich im Wesentlichen nicht verstehe, ist, warum die Verstärkung der 1. Stufe nicht nur V1 * 100 ist, sondern was den Ausgang A verursacht. Da der Ausgang A die Verstärkung nur mit der Differenz der Gleichtaktspannung von V1 oder V2 multipliziert. Dann addieren die Ausgänge diesen Wert zur Gleichtaktspannung.

Was bewirkt im Grunde, dass die 1. Stufe (die 2 Puffer) nur die Differenz der Gleichtaktspannung von V1 mit der Verstärkung multipliziert? Dann addiert der Ausgang (A und B) das Gleichtaktsignal und diese Verstärkungsberechnung. Warum ist es nicht nur V1 * Verstärkung eines nicht invertierenden Verstärkers für Ausgang A (wie ein normaler einzelner nicht invertierender Verstärker?)

Bitte fügen Sie alle Lehrbücher oder Links bei, die dies möglicherweise erklären könnten, und mir fehlt ein grundlegendes Verständnis für Verstärker.

Antworten (3)

Die erste Stufe ist im Wesentlichen differentiell mit idealer Operation. Verstärker. Wenn Sie die gleiche konstante Spannung hinzufügen v 1 Und v 2 , ICH D ändert sich also nicht v A − v B ändert sich auch nicht.

Geben Sie hier die Bildbeschreibung ein

ICH D = ( v 1 − v 2 ) R G A ich N = ( v A − v 1 ) R 1 = ( v 2 − v B ) R 1

Der differentielle Verstärkungsausdruck lautet wie folgt:

v A = v 1 + ICH D × R 1

v B = v 2 − ICH D × R 1

v A − v B = v 1 + ICH D × R 1 − v 2 + ICH D × R 1

v A − v B = v 1 − v 2 + ICH D × ( R 1 + R 1 )

Ersetzen ICH D :

v A − v B = ( v 1 − v 2 ) + ( v 1 − v 2 ) R G A ich N × ( R 1 + R 1 )

( v A − v B ) ( v 1 − v 2 ) = 1 + 2 × R 1 R G A ich N

Es könnte erwähnenswert sein, dass es möglich wäre, die Verstärkung des Verstärkers einzustellen, während die beiden Widerstände r1 und rgain weggelassen werden, aber es würde zwei genau angepasste Widerstände zur Einstellung der Verstärkung erfordern; jede Fehlanpassung würde die Gleichtaktunterdrückung stark verschlechtern. Diese Schaltungstopologie ermöglicht die Einstellung der Verstärkung mit nur einem Widerstand, der nicht genau an irgendetwas angepasst werden muss.

Der Ausgang der ersten Stufe ist differentiell. Sie kennen die Spannung über Rg (V1 - V2), also kennen Sie den Strom. Durch jeden R1 muss der gleiche Strom fließen, damit Sie die Spannung über den drei Vorwiderständen berechnen können.

Ist es also im Wesentlichen für Ausgang A die Hälfte des Spannungsabfalls von RG plus R1?
Führen Sie die Gleichungen durch, aber lösen Sie nach Va-Vb auf. Es wird deiner Seele gut tun.
warum bei Rgain ist es V1-V2, was ist die Beziehung / der Grund, warum dies auftritt
Bei Operationsverstärkern mit negativer Rückkopplung sind die beiden Eingangsanschlüsse äquipotential.

Ich habe ein paar Messpunkte zur Verdeutlichung hinzugefügt

3 Amp in Amp mit zusätzlichen Standorten

Die Eingangsverstärker arbeiten als nichtinvertierende Geräte. Vorausgesetzt, die Eingänge liegen innerhalb des Gleichtaktbereichs , dann ist die Spannung (durch Rückkopplung) am Punkt C dieselbe wie an V1.

Beachten Sie, dass bei einem Instrumentenverstärker der Gleichtaktbereich etwas komplizierter ist .

Die Spannung am Punkt D ist die gleiche wie V2.

Daher gibt es eine Spannung über Rg von V1 - V2 unter der Annahme, dass V1 der positivere Eingang ist; dh die Eingangsdifferenzspannung.

Daher fließt ein Strom durch Rg von ICH R G = v 1 − v 2 R G .

Unter der Annahme, dass kein Strom in die invertierenden Eingänge der Verstärker fließt, fließt derselbe Strom in beiden R1-Objekten, dann muss die Spannung zwischen den Punkten A und B sein ICH R G ( 2 R 1 + R G )

Also die tatsächliche Spannung an den Punkten A und B (expanding back out). ( v 1 − v 2 ) ( 1 + 2 R 1 R G )

Da wird der Gewinn durch gegeben v A B v C D dann ergeben wir durch Factoring G = 1 + 2 R 1 R G

Danke, aber was meinten Sie, wenn Sie den Gleichtaktbereich angeben?
Link für Gleichtaktbereich hinzugefügt
Nicht verstehen, wie die Verstärkung in der 1. Stufe eines Instrumentenverstärkers funktioniert
AntwortenHierDatenschutz-Bestimmungen1y, 0v