El Amplificador De Instrumentacion Laboratorio

Laboratorio de Instrumentación
Instituto de Física

Universidad de Antioquia

El Amplificador de Instrumentación
Objetivo
Estudiar el principio básico del amplificador de instrumentación y realizar una
aplicacion.

Introducción
El amplificador instrumental está diseñado para tener .
Los amplificadores de instrumentación requieren entradas diferenciales, una alta
impedancia de entrada, un altorechazo al modo común (CMRR) y alta ganancia
programable.
Se forma con tres amplificadores operacionales y siete resistencias, consiste de
un circuito amplificador, (figura 1) acoplado a un amplificador diferencial básico,
(figura 2).

Figura 1. Amplificador

Por Lucelly Reyes
Profesora del Institto de Física

Figura 2. Amplificador diferencial básico

Laboratorio de Instrumentación
Instituto deFísica

Universidad de Antioquia

En la figura 3 se puede ver estas dos etapas integradas. La operación que realiza
es la resta de sus dos entradas multiplicada por un factor de amplificación de la
señal resultante.

Fig. 3 Amplificador de instrumentación
Este amplificador se usa para medir pequeños voltajes diferenciales superpuestos
sobre un voltaje de modo común, más grande que el diferencial,se le llama
también, amplificador transductor, amplificador de error y/o amplificador de puente.
Se diseña para usarse con señales de corriente directa o de corriente alterna. Es
uno de los amplificadores más útiles, precisos y versátiles de que se dispone en la
actualidad. Como ejemplos de aplicaciones con amplificadores de instrumentación
son; el medidor de intensidad de campo, el osciloscopio yel voltímetro realizado
con FET'S (Transistor de efecto de campo).
Existe un límite en la sensibilidad que tiene un instrumento, sin importar que tan
alta sea la ganancia en su etapa de entrada. Los amplificadores generan ruido de
fondo (ruido blanco), que se presenta como resultado de las corrientes y efectos
térmicos. Las cantidades de magnitud menor que el nivel de ruido, no se midenconfiablemente, inclusive al utilizar amplificadores de instrumentación.

Análisis del amplificador de instrumentación
Por Lucelly Reyes
Profesora del Institto de Física

Laboratorio de Instrumentación
Instituto de Física

Universidad de Antioquia

Si la tensión V1 se aplica a la entrada inversora (-) y V2 a la entrada no inversora
(+), el voltaje de salida V0 resulta ser proporcional a la diferenciaentre los voltajes
de entrada.
El siguiente es un resumen de las características del amplificador de
instrumentación:
1. La ganancia de voltaje, desde la entrada diferencial (V 2-V1) a la salida, se
define por medio de las resistencias RS y RG.
2. La resistencia de entrada en las dos terminales de entrada es muy alta y no
cambia aunque se varié la ganancia.
3. V0 no depende del voltaje de modocomún de V 1 y V2, V0 solo depende de
su diferencia.
El análisis del circuito es simple, el voltaje a través de
(
), y la corriente a través de IG se convierte en:
(

se convierte en

)

La corriente que consumen los operacionales en sus entradas es cero, entonces la
corriente IG que fluye a través de
circula por ambos resistores ,

V02  V01  I G RS  RG  RS 
V02  V01 

V2  V1
RG  2RS 
RGEl amplificador diferencial de la salida amplifica esta caída de voltaje por un factor
de
[

](

)

El factor de ganancia se ajusta modificando solamente la resistencia

.

Idealmente, el amplificador de instrumentación debe amplificar sólo la diferencia
entre las señales de sus dos entradas. Cualquier componente de modo común
debe ser ignorado por el amplificador de instrumentación. De hecho,quitar el
componente del modo común es a menudo la única razón para utilizar un
amplificador de instrumentación. En la práctica, las señales de modo común nunca
son completamente rechazadas por el amplificador de instrumentación; algún
remanente de dicha señal siempre aparece en la salida.

Por Lucelly Reyes
Profesora del Institto de Física

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