Яка основна різниця між ізоляційним підсилювачем і інструментальним підсилювачем?

вступ:

Ізоляційні підсилювачі та інструментальні підсилювачі є двома часто використовуваними схемами підсилювачів в електротехніці. Обидві ці схеми призначені для забезпечення точних вимірювань сигналу в електронних системах. Однак між цими двома схемами є кілька відмінностей, які роблять їх унікальними. У цій статті ми дослідимо основну різницю між ізоляційними підсилювачами та інструментальними підсилювачами.

Що таке ізоляційний підсилювач?

Ізоляційний підсилювач — це тип схеми підсилювача, який забезпечує електричну ізоляцію між вхідним і вихідним сигналами. Це досягається за допомогою трансформатора або оптопари для ізоляції двох сигналів. Ізолюючі підсилювачі зазвичай використовуються в промисловості та медицині, де потрібна електрична ізоляція для захисту користувача від ураження електричним струмом або для запобігання впливу шуму та перешкод на сигнал.

**Основною перевагою роздільного підсилювача є його здатність забезпечувати гальванічну розв’язку між вхідним і вихідним сигналами. Це усуває петлі заземлення та знижує ризик ураження електричним струмом. Крім того, ізолюючий підсилювач може забезпечити високий коефіцієнт відхилення синфазного сигналу (CMRR), який зменшує шум і перешкоди в сигналі.**

Що таке інструментальний підсилювач?

Інструментальний підсилювач — це тип схеми підсилювача, який використовується для посилення диференціальних сигналів. Цей тип підсилювача має високий вхідний опір, високий коефіцієнт відхилення синфазного сигналу та високе посилення. Інструментальні підсилювачі зазвичай використовуються в системах збору даних, медичних пристроях і промислових системах управління.

Інструментальні підсилювачі призначені для посилення невеликих диференціальних сигналів, одночасно відхиляючи синфазні сигнали. Це досягається за допомогою схеми диференціального підсилювача з трьома операційними підсилювачами. Вхідний сигнал спочатку посилюється першим операційним підсилювачем, потім посилений сигнал пропускається через диференціальний підсилювач і, нарешті, вихідний сигнал посилюється третім операційним підсилювачем.

**Основною перевагою інструментального підсилювача є його здатність посилювати та зменшувати шум у диференціальному сигналі. Крім того, приладові підсилювачі можуть забезпечити високий вхідний опір, що зменшує навантаження на вхідний сигнал.**

Різниця між ізоляційним підсилювачем і інструментальним підсилювачем:

1. Дизайн:

Основна відмінність між роздільними підсилювачами та інструментальними підсилювачами полягає в їх конструкції. Ізоляційні підсилювачі призначені для забезпечення електричної ізоляції між вхідним і вихідним сигналами. Це досягається за допомогою трансформатора або оптопари. З іншого боку, приладові підсилювачі призначені для посилення диференціальних сигналів, одночасно відхиляючи синфазні сигнали. Це досягається за допомогою схеми диференціального підсилювача з трьома операційними підсилювачами.

2. Застосування:

Ізолюючі підсилювачі зазвичай використовуються в промисловості та медицині, де потрібна електрична ізоляція для захисту користувача від ураження електричним струмом або для запобігання впливу шуму та перешкод на сигнал. Інструментальні підсилювачі зазвичай використовуються в системах збору даних, медичних пристроях і промислових системах управління.

3. Вхідний опір:

Вхідний опір ізолюючого підсилювача зазвичай низький. Це пояснюється тим, що вхідний сигнал проходить через трансформатор або оптрон, що може призвести до значної невідповідності імпедансу. З іншого боку, вхідний опір інструментального підсилювача високий. Це зменшує навантаження на вхідний сигнал і покращує точність вимірювання.

4. Посилення:

Коефіцієнт посилення ізолюючого підсилювача зазвичай нижчий, ніж у інструментального підсилювача. Це пояснюється тим, що роздільний підсилювач розроблено для забезпечення електричної ізоляції між вхідним і вихідним сигналами, що може послабити сигнал. З іншого боку, коефіцієнт підсилення інструментального підсилювача зазвичай вищий, що дозволяє підсилювати невеликі сигнали.

5. Шум:

Ізоляційні підсилювачі призначені для зменшення шуму та перешкод у сигналі завдяки гальванічній розв’язці та високому CMRR. З іншого боку, приладові підсилювачі призначені для посилення та зменшення шуму в диференціальному сигналі через схему диференціального підсилювача з трьома операційними підсилювачами.

висновок:

Ізоляційні підсилювачі та приладові підсилювачі є двома важливими схемами підсилювачів, які використовуються в електротехніці. Основна відмінність між цими двома схемами полягає в їх конструкції та застосуванні. Ізолюючі підсилювачі призначені для забезпечення електричної ізоляції між вхідними та вихідними сигналами, тоді як інструментальні підсилювачі призначені для посилення диференціальних сигналів, відхиляючи синфазні сигнали. Розуміння різниці між цими двома схемами є важливим для вибору правильної схеми підсилювача для конкретного застосування.