Каква е основната разлика между изолационния усилвател и инструменталния усилвател?

Въведение:

Изолационните усилватели и инструменталните усилватели са две често използвани усилвателни вериги в електротехниката. И двете вериги са предназначени да осигурят точни измервания на сигнала в електронни системи. Въпреки това, има няколко разлики между тези две вериги, които ги правят уникални. В тази статия ще разгледаме основната разлика между изолационните усилватели и инструменталните усилватели.

Какво е изолационен усилвател?

Изолационният усилвател е вид усилвателна верига, която осигурява електрическа изолация между входния и изходния сигнал. Това се постига чрез използването на трансформатор или оптрон за изолиране на двата сигнала. Изолационните усилватели обикновено се използват в промишлени и медицински приложения, където е необходима електрическа изолация, за да се защити потребителят от токов удар или да се предотврати влиянието на шума и смущенията върху сигнала.

**Основното предимство на изолиращия усилвател е способността му да осигурява галванична изолация между входния и изходния сигнал. Това елиминира заземителните вериги и намалява риска от токов удар. Освен това изолационният усилвател може да осигури висок коефициент на отхвърляне на общ режим (CMRR), който намалява шума и смущенията в сигнала.**

Какво е инструментален усилвател?

Инструменталният усилвател е вид усилвателна верига, която се използва за усилване на диференциални сигнали. Този тип усилвател има висок входен импеданс, висок коефициент на отхвърляне на общ режим и високо усилване. Инструменталните усилватели обикновено се използват в системи за събиране на данни, медицински устройства и индустриални системи за управление.

Инструменталните усилватели са проектирани да усилват малки диференциални сигнали, като същевременно отхвърлят сигнали в общ режим. Това се постига чрез използването на диференциална усилвателна верига с три операционни усилвателя. Входният сигнал първо се усилва от първия операционен усилвател, след това усиленият сигнал преминава през диференциален усилвател и накрая изходът се усилва от третия операционен усилвател.

**Основното предимство на инструменталния усилвател е способността му да усилва и намалява шума в диференциален сигнал. Освен това инструменталните усилватели могат да осигурят висок входен импеданс, който намалява натоварването на входния сигнал.**

Разлика между изолационен усилвател и инструментален усилвател:

1. Дизайн:

Основната разлика между изолационните усилватели и инструменталните усилватели е техният дизайн. Изолационните усилватели са предназначени да осигурят електрическа изолация между входния и изходния сигнал. Това се постига чрез използването на трансформатор или оптрон. От друга страна, инструменталните усилватели са проектирани да усилват диференциалните сигнали, като същевременно отхвърлят сигналите в общ режим. Това се постига чрез използването на диференциална усилвателна верига с три операционни усилвателя.

2. Приложения:

Изолационните усилватели обикновено се използват в промишлени и медицински приложения, където е необходима електрическа изолация, за да се защити потребителят от токов удар или да се предотврати влиянието на шума и смущенията върху сигнала. Инструменталните усилватели обикновено се използват в системи за събиране на данни, медицински устройства и индустриални системи за управление.

3. Входен импеданс:

Входният импеданс на изолационния усилвател обикновено е нисък. Това е така, защото входният сигнал преминава през трансформатор или оптрон, което може да доведе до значително несъответствие на импеданса. От друга страна, входният импеданс на инструменталния усилвател е висок. Това намалява натоварването на входния сигнал и подобрява точността на измерването.

4. Печалба:

Коефициентът на усилване на изолационния усилвател обикновено е по-нисък от този на инструменталния усилвател. Това е така, защото изолационният усилвател е проектиран да осигурява електрическа изолация между входния и изходния сигнал, което може да отслаби сигнала. От друга страна, усилването на инструменталния усилвател обикновено е по-високо, което позволява усилване на малки сигнали.

5. Шум:

Изолационните усилватели са проектирани да намалят шума и смущенията в сигнала чрез галванична изолация и висок CMRR. От друга страна, инструменталните усилватели са проектирани да усилват и намаляват шума в диференциален сигнал чрез диференциална усилвателна верига с три операционни усилвателя.

Заключение:

Изолационните усилватели и инструменталните усилватели са две важни усилвателни вериги, използвани в електротехниката. Основната разлика между тези две вериги е техният дизайн и приложение. Изолационните усилватели са проектирани да осигурят електрическа изолация между входните и изходните сигнали, докато инструменталните усилватели са проектирани да усилват диференциалните сигнали, като същевременно отхвърлят сигналите в общ режим. Разбирането на разликата между тези две вериги е важно за избора на правилната схема на усилвател за конкретно приложение.