Hva er hovedforskjellen mellom isolasjonsforsterkeren og en instrumenteringsforsterker?

Introduksjon:

Isolasjonsforsterkere og instrumenteringsforsterkere er to ofte brukte forsterkerkretser innen elektroteknikk. Begge disse kretsene er designet for å gi nøyaktige signalmålinger i elektroniske systemer. Imidlertid er det flere forskjeller mellom disse to kretsene som gjør dem unike. I denne artikkelen vil vi utforske hovedforskjellen mellom isolasjonsforsterkere og instrumenteringsforsterkere.

Hva er en isolasjonsforsterker?

En isolasjonsforsterker er en type forsterkerkrets som gir elektrisk isolasjon mellom inngangs- og utgangssignalene. Dette oppnås ved bruk av en transformator eller optokobler for å isolere de to signalene. Isolasjonsforsterkere brukes ofte i industrielle og medisinske applikasjoner der elektrisk isolasjon er nødvendig for å beskytte brukeren mot elektrisk støt eller for å forhindre at støy og forstyrrelser påvirker signalet.

** Hovedfordelen med en isolasjonsforsterker er dens evne til å gi galvanisk isolasjon mellom inngangs- og utgangssignalene. Dette eliminerer jordsløyfer og reduserer risikoen for elektrisk støt. I tillegg kan isolasjonsforsterkeren gi høy common-mode rejection ratio (CMRR) som reduserer støy og interferens i signalet.**

Hva er en instrumentforsterker?

En instrumenteringsforsterker er en type forsterkerkrets som brukes til å forsterke differensialsignaler. Denne typen forsterker har høy inngangsimpedans, høyt common-mode avvisningsforhold og høy forsterkning. Instrumentforsterkere brukes ofte i datainnsamlingssystemer, medisinsk utstyr og industrielle kontrollsystemer.

Instrumentforsterkere er designet for å forsterke små differensialsignaler mens de avviser common-mode-signaler. Dette oppnås ved bruk av en tre-op-amp differensial forsterkerkrets. Inngangssignalet forsterkes først av den første operasjonsforsterkeren, deretter sendes det forsterkede signalet gjennom en differensialforsterker, og til slutt forsterkes utgangen av den tredje operasjonsforsterkeren.

** Hovedfordelen med en instrumenteringsforsterker er dens evne til å forsterke og redusere støy i et differensialsignal. I tillegg kan instrumenteringsforsterkere gi høy inngangsimpedans som reduserer belastningen på inngangssignalet.**

Forskjellen mellom isolasjonsforsterker og instrumenteringsforsterker:

1. Design:

Hovedforskjellen mellom isolasjonsforsterkere og instrumenteringsforsterkere er deres design. Isolasjonsforsterkere er designet for å gi elektrisk isolasjon mellom inngangs- og utgangssignalene. Dette oppnås ved bruk av en transformator eller optokobler. På den annen side er instrumenteringsforsterkere designet for å forsterke differensialsignaler mens de avviser common-mode-signaler. Dette oppnås ved bruk av en tre-op-amp differensial forsterkerkrets.

2. Applikasjoner:

Isolasjonsforsterkere brukes ofte i industrielle og medisinske applikasjoner der elektrisk isolasjon er nødvendig for å beskytte brukeren mot elektrisk støt eller for å forhindre at støy og forstyrrelser påvirker signalet. Instrumentforsterkere brukes ofte i datainnsamlingssystemer, medisinsk utstyr og industrielle kontrollsystemer.

3. Inngangsimpedans:

Inngangsimpedansen til isolasjonsforsterkeren er vanligvis lav. Dette er fordi inngangssignalet sendes gjennom en transformator eller optokobler som kan introdusere et betydelig impedansmisforhold. På den annen side er inngangsimpedansen til instrumenteringsforsterkeren høy. Dette reduserer belastningen på inngangssignalet og forbedrer målingens nøyaktighet.

4. Gevinst:

Forsterkningen til en isolasjonsforsterker er vanligvis lavere enn for en instrumenteringsforsterker. Dette er fordi isolasjonsforsterkeren er designet for å gi elektrisk isolasjon mellom inngangs- og utgangssignalene, noe som kan dempe signalet. På den annen side er forsterkningen til en instrumenteringsforsterker vanligvis høyere, noe som gir mulighet for forsterkning av små signaler.

5. Støy:

Isolasjonsforsterkere er designet for å redusere støy og interferens i signalet gjennom galvanisk isolasjon og høy CMRR. På den annen side er instrumenteringsforsterkere designet for å forsterke og redusere støy i et differensialsignal gjennom en tre-op-amp differensialforsterkerkrets.

Konklusjon:

Isolasjonsforsterkere og instrumenteringsforsterkere er to viktige forsterkerkretser som brukes i elektroteknikk. Hovedforskjellen mellom disse to kretsene er deres design og bruk. Isolasjonsforsterkere er designet for å gi elektrisk isolasjon mellom inngangs- og utgangssignalene, mens instrumenteringsforsterkere er designet for å forsterke differensialsignaler mens de avviser common-mode-signaler. Å forstå forskjellen mellom disse to kretsene er viktig for å velge riktig forsterkerkrets for en spesifikk applikasjon.