AMPLIFICADOR DE INSTRUMENTACIÓN

Amplificador de Instrumentación: Potenciando las Señales Débiles con Precisión

En nuestra exploración de los componentes fundamentales en la instrumentación, nos adentramos en el fascinante mundo del amplificador de instrumentación. En esta entrada, descubriremos la estructura y el funcionamiento de este dispositivo, exploraremos las razones para utilizarlo y examinaremos las ventajas y desventajas de dos amplificadores populares: el INA128P y el AD620.

Estructura y funcionamiento del amplificador de instrumentación

El amplificador de instrumentación es un dispositivo electrónico diseñado específicamente para amplificar señales débiles y diferencias de potencial en aplicaciones de medición. Consiste en tres amplificadores operacionales conectados en configuración diferencial, que permiten amplificar la diferencia entre dos señales de entrada y rechazar el ruido y las señales comunes no deseadas.

El amplificador de instrumentación tiene una alta impedancia de entrada, lo que minimiza la carga en la señal que se está midiendo, y una baja impedancia de salida, que facilita la conexión a otros dispositivos de medición o adquisición de datos. Además, puede ofrecer ajustes de ganancia para adaptarse a diferentes rangos de señal y niveles de precisión requeridos.

Figura 1: Amplificador de Instrumentación estructura interna.

Razones para utilizar un amplificador de instrumentación

El uso de un amplificador de instrumentación ofrece varias ventajas en la instrumentación y la metrología:

1. Amplificación de señales débiles: Permite amplificar señales de baja amplitud, lo que mejora la relación señal-ruido y permite mediciones más precisas en aplicaciones sensibles.

2. Rechazo de ruido común: Al estar diseñado para amplificar solo la diferencia entre dos señales de entrada, el amplificador de instrumentación rechaza señales de ruido comunes que afectan ambas señales por igual, mejorando así la calidad de la medición.

3. Alta precisión y estabilidad: Los amplificadores de instrumentación están diseñados con componentes de alta calidad y técnicas de compensación para ofrecer una alta precisión y estabilidad en las mediciones.

Amplificadores INA128P y AD620: Ejemplos populares

Dos ejemplos populares de amplificadores de instrumentación son el INA128P y el AD620. Ambos ofrecen características avanzadas y un rendimiento confiable:

- El INA128P, fabricado por Texas Instruments, es un amplificador de instrumentación de bajo ruido y alta precisión. Ofrece una amplia gama de ganancias seleccionables, bajo consumo de energía y una excelente estabilidad a largo plazo.

- El AD620, de Analog Devices, es un amplificador de instrumentación de bajo ruido y alta precisión que se caracteriza por su bajo consumo de energía y su capacidad de operar con una sola fuente de alimentación. También ofrece ajuste de ganancia y filtros integrados para mejorar la calidad de la señal.

Figura 2: INA128P

Ventajas y desventajas del amplificador de instrumentación

El amplificador de instrumentación ofrece varias ventajas en las mediciones precisas y de alta calidad:

1. Mejora la relación señal-ruido: Amplifica la señal de interés y minimiza el impacto del ruido, lo que resulta en mediciones más precisas y confiables.

2. Mayor flexibilidad en el rango de señales: Permite ajustar la ganancia para adaptarse a diferentes niveles de señal, ampliando así la gama de mediciones posibles.

3. Diseño compacto y fácil integración: Los amplificadores de instrumentación están disponibles en paquetes compactos y son fáciles de integrar en sistemas de medición existentes.

Sin embargo, también hay algunas consideraciones a tener en cuenta:

1. Costo: Los amplificadores de instrumentación de alta calidad pueden tener un costo más elevado en comparación con otros amplificadores.

2. Consumo de energía: Algunos amplificadores de instrumentación pueden tener un consumo de energía relativamente más alto, lo que puede ser una consideración importante en aplicaciones con restricciones de energía.

En conclusión, el amplificador de instrumentación es un componente esencial en la instrumentación y la metrología. Con su capacidad para amplificar señales débiles, rechazar el ruido común y ofrecer precisión y estabilidad, mejora significativamente la calidad de las mediciones. Tanto el INA128P como el AD620 son ejemplos populares de amplificadores de instrumentación que cumplen con estos requisitos.