Koje su prednosti i nedostaci instrumentacijskog pojačala?
Prednosti instrumentacijskih pojačala:
* Visoki omjer odbijanja zajedničkog načina rada (CMRR): Ovo je ključna prednost instrumentacijskih pojačala. Oni su posebno dizajnirani za odbijanje zajedničkih signala, što znači da mogu učinkovito pojačati male diferencijalne signale u prisutnosti velikih zajedničkih signala. Ovo je bitno u bučnim okruženjima gdje prevladava buka uobičajenog načina rada.
* Visoka ulazna impedancija: Instrumentacijska pojačala imaju vrlo visoke ulazne impedancije, obično u GΩ rasponu. Ovo smanjuje učinke opterećenja na izvor signala, osiguravajući precizno mjerenje čak i sa senzorima visoke impedancije.
* Podesivo pojačanje: Većina instrumentacijskih pojačala ima podesivo pojačanje putem vanjskih otpornika. To korisnicima omogućuje fino podešavanje pojačanja na temelju jačine signala i željenog izlaznog raspona.
* Niski pomak napona: Instrumentacijska pojačala imaju vrlo niske pomake napona, što znači da unose minimalnu grešku u mjerenje signala. Ovo je važno za precizne primjene.
* Stabilan rad: Instrumentacijska pojačala dizajnirana su da budu stabilna i pouzdana, čak i pod različitim temperaturama i uvjetima napajanja.
* Diferencijalni izlaz: Oni pružaju diferencijalni izlaz, što dodatno poboljšava otpornost na buku i omogućuje bolji integritet signala.
Nedostaci instrumentacijskih pojačala:
* Viši trošak: U usporedbi s jednostavnim operacijskim pojačalima, instrumentacijska pojačala općenito su skuplja. To je zbog njihovih složenih unutarnjih sklopova i naprednih značajki.
* Složeniji dizajn: Instrumentacijska pojačala zahtijevaju više vanjskih komponenti kao što su otpornici za podešavanje pojačanja i često im je potrebno namjensko napajanje. To ih čini složenijima za dizajn i implementaciju u usporedbi s jednostavnim op-pojačalima.
* Potencijal za driftanje: Dok je njihov offset napon nizak, kod instrumentacijskih pojačala još uvijek može doći do određenog pomaka zbog temperaturnih fluktuacija. Ovaj pomak može utjecati na točnost mjerenja tijekom dugih razdoblja ili pod ekstremnim temperaturama.
* Ograničena propusnost: Instrumentacijska pojačala obično imaju ograničenu propusnost u usporedbi s drugim vrstama pojačala. To ograničava njihovu primjenu u pojačanju visokofrekventnog signala.
* Potrošnja energije: Instrumentacijska pojačala mogu trošiti više energije u usporedbi s jednostavnim operacijskim pojačalima zbog svojih složenih unutarnjih sklopova i višeg radnog napona.
Zaključak:
Instrumentacijska pojačala vrlo su korisna za aplikacije koje zahtijevaju precizno pojačanje diferencijalnih signala u bučnim okruženjima. Njihov visoki CMRR, ulazna impedancija i podesivo pojačanje čine ih idealnima za korištenje sa senzorima i drugim izvorima signala visoke impedancije. Međutim, njihova viša cijena, složenost, potencijal za pomicanje i ograničena širina pojasa moraju se uzeti u obzir pri odabiru pojačala za određenu primjenu.