В чем разница между операционными, дифференциальными и инструментальными усилителями?

В RS Components перечислены три категории аналогичных усилителей: операционные усилители , дифференциальные усилители и инструментальные усилители . Я думаю, что должен быть один раздел под названием «Операционные усилители». Почему существуют эти три отдельных раздела? Каково значение этой разницы?

Операционный усилитель представляет собой интегральную схему и в некотором роде строительный блок. Входы (V + и V-) операционного усилителя имеют очень высокий импеданс, и из-за этого на эти входы подается очень небольшой ток. Общая формула для производительности операционного усилителя: Vout = A * (V + - V-), а A - очень большое число. При подключении в режимах обратной связи операционный усилитель может иметь много различных конфигураций (даже если коэффициент усиления «без обратной связи» очень большой.

Дифференциальный усилитель по определению также функционирует с соотношением Vout = A * (V + - V-), но число A может быть гораздо меньшим, чем в операционном усилителе, работающем в разомкнутом контуре, и токи на входах не обязательно нуль. Входное сопротивление может быть относительно низким, и входное сопротивление для каждого входа не обязательно должно быть одинаковым. Дифференциальный усилитель может быть построен из одного или нескольких операционных усилителей и некоторых резисторов, или он может быть сделан из более основных частей, таких как транзисторы.

Инструментальный усилитель - это особый вид дифференциального усилителя. В общем, это дифференциальный усилитель, но входные сопротивления на двух входах очень высоки (имеется в виду очень малые входные токи) и одинаковы для каждого входа. Обычно есть способ изменить усиление с одним резистором. Очень часто, инструментальный усилитель имеет конфигурацию усилителя три оп (или эквивалент), с двумя ОУ, выступающими в качестве входного каскада, а выходной каскад представляет собой простой один операционная разницу усилителя усилитель с опорной точкой, которые могут быть использованы для перемещения базовая линия вокруг. Поскольку резисторы на разностном усилителе обычно обрезаны лазером внутри интегральной схемы, синфазное подавление очень велико. Есть также две конфигурации усилителя инструментального обеспечения операционного усилителя,

Операционный усилитель, как правило, проектируется таким образом, чтобы при использовании в подходящей системе обратной связи входы всегда были в пределах некоторого заданного допуска на равенство; Большинство операционных усилителей спроектированы с высокоимпедансным входом, однако, насколько высоко «высокий», может отличаться.

Дифференциальный усилитель обычно предназначен для измерения разности напряжений между двумя входами; Дифференциальные усилители часто имеют сбалансированное, но ограниченное входное сопротивление, и многие из них могут работать с входными напряжениями, значительно превосходящими рельсы. Одна из самых больших проблем с такими усилителями заключается в том, что если входы подключены к вещам с разным сопротивлением, то ток, протекающий на входы или выходящие из них, будет влиять на них в разной степени.

Инструментальный усилитель, как и другие виды дифференциальных усилителей, предназначен для измерения разности входных напряжений. Однако, в отличие от многих других дифференциальных усилителей, инструментальный усилитель подает оба входа непосредственно на высокоимпедансный неинвертирующий каскад усилителя без какой-либо другой резистивной нагрузки. Это означает, что оба входа должны находиться внутри питающих шин, но отсутствие резистивной нагрузки означает, что значительный ток не должен протекать в или из входов; это, в свою очередь, означает, что даже если входы подключены к вещам с различным сопротивлением, такие различия не будут влиять на точность измерений.

Операционные усилители являются устройствами общего назначения, которые могут использоваться во многих приложениях. Если требования не слишком строгие, их можно использовать для создания как дифференциальных, так и инструментальных усилителей. Дифференциальные усилители специально разработаны для усиления разности между двумя входными сигналами. Они могут включать специально подобранные резисторы для оптимизации этой функции. Приборные усилители специально разработаны для приложений, которые требуют отличных характеристик постоянного тока, высокого входного сопротивления, низкого уровня шума и дрейфа. Они также могут включать в себя встроенные резисторы для обеспечения возможности выбора усиления без использования внешних компонентов. Поскольку дифференциальные и инструментальные усилители не являются операционными усилителями общего назначения, они обычно указываются в отдельных категориях. Хотя и не такой универсальный, как операционный усилитель,

Операционные усилители имеют два входа и один выход.

Инструментальные усилители обычно имеют три входа (ref - это вход), средство регулировки усиления и один выход.

Дифференциальные усилители обычно имеют два выхода и обычно два входа.

Ни один из них не является электрически взаимозаменяемым, и это производительность и обычно функциональная вещь.

Все они направлены на решение разных решений.