Измерительные усилители

Опубликовано 23.01.2010 Ведущий Антон Панкратов

Во многих электрических схемах необходимо измерять разность потенциалов между двумя точками цепи, каждая из которых имеет ненулевой потенциал относительно общей точки.
Для этой цели используются инструментальные, или измерительные усилители, представляющие собой устройства с дифференциальным входом, усиливающие только разность напряжений, поданных на их входы и не реагирующие на синфазное напряжение.
Схема измерительного усилителя на одном операционном усилителе изображена на рисунке:
При выполнении условия:
Отношение R1 к R2 равно отношению R3 к R4,
усиление дифференциального сигнала будет намного большим усиления синфазного сигнала и коэффициент ослабления синфазного сигнала будет максимальным.
Поскольку коэффициент усиления синфазного сигнала, вызванный рассогласованием сопротивлений может принимать только отрицательные значения и зависит от сопротивлений резисторов, то подстройкой резистора R3 может быть достигнуто сколь угодно большое значение коэффициента ослабления синфазного сигнала.
Эта простейшая схема имеет низкое входное сопротивление.
Выходное сопротивление источника сигнала влияет на величину дифференциального коэффициента усиления и на коэффициент ослабления синфазного сигнала, что всегда требует точной настройки параметров схемы.
Микросхемы инструментальных усилителей обычно содержат цепи защиты входов, допускающие синфазные и дифференциальные напряжения до 100 Вольт.