Amplificadores de Instrumentación: Etapas, Tipos y Características

Los amplificadores de instrumentación son componentes clave en aplicaciones de medición y adquisición de datos. Estos dispositivos especializados ofrecen una amplificación precisa y estable de señales débiles, al tiempo que eliminan el ruido y las interferencias no deseadas. En esta entrada de blog, exploraremos qué son los amplificadores de instrumentación, cómo funcionan, los diferentes tipos disponibles y sus características distintivas.

¿Qué son los amplificadores de instrumentación?

Los amplificadores de instrumentación son circuitos electrónicos diseñados específicamente para medir y amplificar señales débiles provenientes de sensores o transductores. Estos amplificadores se utilizan para mejorar la relación señal-ruido, proporcionar una alta impedancia de entrada y rechazar el ruido común presente en las aplicaciones de medición.

Etapas de un amplificador de instrumentación:

Un amplificador de instrumentación generalmente consta de tres etapas principales:

Etapa de amplificación diferencial: Esta etapa se encarga de amplificar la diferencia de voltaje entre dos entradas, proporcionando ganancia y rechazando el ruido común. Utiliza amplificadores operacionales configurados en modo diferencial.

Etapa de ganancia: En esta etapa, se amplifica aún más la señal diferencial. Puede haber una o varias etapas de ganancia para lograr el nivel deseado de amplificación.

Etapa de salida: Esta etapa proporciona la salida amplificada y puede adaptar la impedancia de salida para que sea compatible con el dispositivo de adquisición de datos o el siguiente sistema.

Tipos de amplificadores de instrumentación:

Existen diferentes tipos de amplificadores de instrumentación, cada uno diseñado para satisfacer requisitos específicos. Algunos de los tipos más comunes son:

Amplificadores de instrumentación de tres amplificadores operacionales: Estos amplificadores utilizan tres amplificadores operacionales para proporcionar la amplificación diferencial y la ganancia.

Amplificadores de instrumentación de dos amplificadores operacionales: Estos amplificadores utilizan dos amplificadores operacionales y se caracterizan por su diseño más simple y menor costo. Son adecuados para aplicaciones donde la ganancia requerida es moderada.

Amplificadores de instrumentación de alta ganancia: Estos amplificadores están diseñados para proporcionar una ganancia muy alta, lo que los hace ideales para aplicaciones donde se necesita amplificar señales muy débiles o de baja amplitud.

Características de los amplificadores de instrumentación:

Los amplificadores de instrumentación tienen características distintivas que los hacen adecuados para aplicaciones de medición y adquisición de datos. Algunas de las características más importantes incluyen:

Alta impedancia de entrada: Los amplificadores de instrumentación tienen una alta impedancia de entrada, lo que minimiza la carga en el circuito de medición y evita la degradación de la señal.

Rechazo de ruido común: Estos amplificadores están diseñados para rechazar el ruido común presente en las señales de medición, lo que garantiza mediciones precisas y confiables.

Amplificación diferencial precisa: Los amplificadores de instrumentación proporcionan una amplificación precisa de la diferencia de voltaje entre dos entradas, lo que permite medir con precisión señales débiles.

Estabilidad y linealidad: Estos amplificadores ofrecen estabilidad y linealidad en su respuesta, lo que es esencial para mediciones precisas y reproducibles.

Los amplificadores de instrumentación son componentes esenciales en aplicaciones de medición y adquisición de datos. Proporcionan amplificación precisa, rechazo de ruido y alta impedancia de entrada para garantizar mediciones confiables. Con diferentes tipos disponibles y características distintivas, los amplificadores de instrumentación son herramientas versátiles en campos como la medicina, la investigación científica, la automatización industrial y muchas otras aplicaciones que requieren mediciones precisas y de alta calidad.