Quels sont les avantages et les inconvénients de l'amplificateur d'instrumentation?
Avantages des amplificateurs d'instrumentation:
* Ratio de rejet en mode commun élevé (CMRR): Il s'agit d'un avantage clé des amplificateurs d'instrumentation. Ils sont spécifiquement conçus pour rejeter les signaux en mode commun, ce qui signifie qu'ils peuvent amplifier efficacement les petits signaux différentiels en présence de grands signaux en mode commun. Ceci est essentiel dans les environnements bruyants où le bruit en mode commun est répandu.
* Impédance d'entrée élevée: Les amplificateurs d'instrumentation ont des impédances d'entrée très élevées, généralement dans la gamme GΩ. Cela minimise les effets de charge sur la source de signal, assurant une mesure précise même avec des capteurs à haute impédance.
* Gain réglable: La plupart des amplificateurs d'instrumentation comportent un gain réglable à travers des résistances externes. Cela permet aux utilisateurs d'affiner l'amplification en fonction de la résistance du signal et de la plage de sortie souhaitée.
* Tension de décalage faible: Les amplificateurs d'instrumentation ont des tensions de décalage très faibles, ce qui signifie qu'ils introduisent une erreur minimale dans la mesure du signal. Ceci est important pour les applications de précision.
* Fonctionnement stable: Les amplificateurs d'instrumentation sont conçus pour être stables et fiables, même dans des conditions de température et d'alimentation variables.
* Sortie différentielle: Ils fournissent une sortie différentielle, ce qui améliore encore l'immunité du bruit et permet une meilleure intégrité du signal.
Inconvénients des amplificateurs d'instrumentation:
* Coût plus élevé: Par rapport aux simples amplificateurs opérationnels, les amplificateurs d'instrumentation sont généralement plus chers. Cela est dû à leurs circuits internes complexes et à leurs fonctionnalités avancées.
* Conception plus complexe: Les amplificateurs d'instrumentation nécessitent des composants plus externes comme les résistances pour l'ajustement du gain et ont souvent besoin d'une alimentation dédiée. Cela les rend plus complexes à concevoir et à mettre en œuvre par rapport aux simples ampères opérationnelles.
* potentiel de dérive: Bien que leur tension de décalage soit faible, les amplificateurs d'instrumentation peuvent toujours ressentir une certaine dérive en raison des fluctuations de température. Cette dérive peut avoir un impact sur la précision des mesures sur de longues périodes ou à des températures extrêmes.
* Bande passante limitée: Les amplificateurs d'instrumentation ont généralement une bande passante limitée par rapport à d'autres types d'amplificateurs. Cela limite leur application dans une amplification des signaux à haute fréquence.
* Consommation d'énergie: Les amplificateurs d'instrumentation peuvent consommer plus de puissance par rapport aux simples ampères opérationnelles en raison de leurs circuits internes complexes et de leur tension de fonctionnement plus élevée.
Conclusion:
Les amplificateurs d'instrumentation sont très bénéfiques pour les applications nécessitant une amplification précise des signaux différentiels dans des environnements bruyants. Leur CMRR élevé, leur impédance d'entrée et leur gain réglable les rendent idéaux pour une utilisation avec des capteurs et d'autres sources de signaux à haute impédance. Cependant, leur coût, leur complexité, leur potentiel de dérive et leur bande passante limités doivent être pris en compte lors du choix d'un amplificateur pour une application particulière.