7/21/2019 Amplificador de Instrumentación (Paper) AQ

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Un amplificador de instrumentación es un tipo particular deamplificador diferencial que fue provisto de buffers deentrada, eliminando la necesidad de equiparar impedancias,

lo cual lo hace un amplificador adecuado para mediciones ytesteo de equipos. Posee como características adicionalestener muy bajo offset de dc, baja variación de sus parámetroscon la temperatura, bajo ruido, muy alta ganancia a lazoabierto, muy alta relación de rechazo de modo comn, y muyaltas impedancias de entrada. !os amplificadores deinstrumentación son utilizados en aplicaciones en las que serequiere gran precisión y estabilidad a corto y largo plazo."ectificador trifásico no controlado

DIAGRAMA ESQUEMÁTICO Y PRINCIPIO DE

FUNCIONAMIENTO

#e puede dividir el esquemático en dos etapas. !a primera

formada por un buffer con ganancia y la segunda es un

circuito restador.

ETAPA 1: BUFFER DE ENTRADA

  $

GANANCIA DE MODO DIFERENCIAL

#e calcula de forma muy sencilla la ganancia del circuito. #esupone en principio la entrada no inversora del %pamp&'conectada a tierra, y un generador (& conectado a la entradano inversora del %pamp&). *n ese caso se tendrá+

#i ahora suponemos la entrada en %pamp&) conectada atierra y aplicamos una tensión ( a la entrada en %pamp&',obtendremos las siguientes salidas+

)-P!/0)1%" 1* 2#3"U-*23)042)le5ander 6uiroz, Universidad Polit7cnica #alesiana 8UP#9, 6uito : *cuador 

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!uego por superposición se pueden obtener los (a y (btotales+

)hora se calcula la salida diferencial que será va : vb+

1e aquí se puede obtener si definimos (od ; (a : (b y (id ;(& : ( el valor de )vd&+

#i aquí definimos que las resistencias "& son igualesobtenemos el valor final+

GANANCIA MODO COMÚN

 #e puede ver que si se aplica la misma tensión a ambos

terminales de entrada, el resistor "< estará a una diferencia

de potencial cero. !uego no puede circular corriente por 7l,

generando que no pueda haber corrientes en los resistores "&.

0on lo cual la tensión de entrada se traslada a las salidas

dando una ganancia de modo comn unitaria.RESISTENCIA DE ENTRADA

dealmente, al estar la entrada directamente en las entradasde los operacionales, la resistencia de entrada tiende a

infinito. 1ado que los operacionales no son ideales, la

resistencia de entrada será la suma de las resistencias de

entrada de cada amplificador operacional, multiplicada por el

factor de realimentación que genera el circuito realimentador.

#e logra alcanzar valores muy altos para la misma.

CÁLCULO DE LA RESISTENCIA DE ENTRADA APARTIR DE LA TEORÍA DE REALIMENTACIÓN

#e reemplaza a los amplificadores operacionales por su

modelo, y se separa la red de realimentación para sintetizarla

como un cuadripolo. Para esto se supondrá a los

operacionales id7nticos lo cual es válido siendo que ambos se

encuentran en un mismo circuito integrado ofreciendo las

mismas especificaciones. 

!uego se sintetiza a la red como un cuadripolo de parámetros=+

!uego se obtiene el siguiente circuito equivalente+

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*n este circuito los dos amplificadores se pueden combinar 

 para dar un solo amplificador operacional y así finalmente

 poder analizar el circuito como un nuevo amplificador total

sin el generador de realimentación+

)sí se tendrá+

#e debe obtener la relación entre (s y (e, para eso planteamos+#i ponemos la impedancia de entrada en función de laganancia a

#e llega a+

/inalmente siendo+

#e llega a que+

> siendo h&& despreciable frente a la resistencia de entrada de

los operacionales se puede llegar a+

ETAPA 2: AMPLIFICADOR RESTADOR

TENSIONES DE OFFSET

*ste amplificador está dise?ado para amplificar tensiones

continuas. #i se le da esta utilidad, hay que tener en cuenta

las tensiones de offset que aparecerán sumadas por cada

operacional. #e pueden modelar como sigue+

#abiendo los valores de ganancia diferencial se puede obtener 

el efecto del offset a la salida+

#iendo que toda la ganancia se coloca en la primera etapa el

offset del segundo operacional es despreciable y luego+

. )P@210*

1efinición amplificador de instrumentación

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1iagrama esquemático y principio de funcionamiento*tapa &+ 'uffer de entrada<anancia en modo diferencial<anancia modo comn"esistencia de entrada0alculo de la resistencia de entrada a partir de la teoría derealimentación*tapa + )mplificador restador 3ensiones de offset

. )<")1*0-*23%#

)gradezco al ngeniero *dAin <uillermo 6uel =ermosa por tomarse su tiempo para la revisión de este trabajo.

. " */*"*20)#

B&C http+DDmaterias.fi.uba.arDEE&FD)puntesD)mplificadorGFdeGFinstrumentacion,GFpreamplificador.pdf 

8)stobiza9

(. '%<")/H)

Alexander Quiroz, nació en 6uito:*cuador el &I de %ctubre de &JJK. "ealizósus estudios secundarios en el nstituto3ecnológico #uperior 0entral 37cnico. *nla actualidad está cursando cuarto semestrede ngeniería *l7ctrica en la UniversidadPolit7cnica #alesiana.Lreas de inter7s+ dise?o de sistemas yredes el7ctricas que permiten generar, transportar,   distribuir   y utilizar energía.

8aquirozrMest.ups.edu.ec9