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計装アンプ（In-Amp）ではなく、オペアンプ（Op-Amp）ではないのはいつですか？
2つのオペアンプバージョンを含む、計装アンプのさまざまな構成を見てきました。この も1つです。しかし、それは入力バッファが先行する単なる差動アンプです。いつそれを計装アンプと呼びますか、言い換えれば、別の名前に値するほど特別なことは何ですか？
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オペアンプ入力抵抗？
私はTL064 のデータシートを読んでいますが、これには16ページのこの図が含まれています。 これはもちろん、上の図の右下隅にあるグランドではなく反転アンプの出力を使用しているように見える計装アンプですが、本当に困惑しているのは、4つのうち3つの非反転入力に直接接続された100kΩ抵抗ですアンペア。計装アンプ回路が本やアプリケーションノートに記載されているのを見たことはありません。3つのオペアンプスキームを使用して構築した計装アンプはすべて、それらなしでも正常に機能します。 10のデータシートを指定入力抵抗12がすでにハイインピーダンスのJFET入力に何も追加していないようですので、100kΩのより10,000,000倍大きいですΩ、。入力バイアス電流と関係があるのではないかと思いましたが、それは私が暗闇の中で突き刺すだけです。 不思議なことに、同じデータシート（18ページ）の図26は、非反転オペアンプ入力に100kΩ抵抗のない計装アンプの2オペアンプバージョンを示しています！ 上記の回路の非反転入力の100kΩ抵抗の目的は何ですか？完全に明らかな何かを見逃していますか？
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計装アンプのゲインが非線形になるのはなぜですか？
マイクロ燃料電池の酸素センサーを使用してガスストリームの酸素含有量を測定する回路のプリアンプとして、AD8226計装アンプを使用しています。プリアンプは、5 V電源のシングルエンド電源モードで構成されています。ゲイン抵抗器は、ゲインが〜80になるように選択されました。 計装アンプの出力は、アクティブローパスフィルターを介してマイクロコントローラーのADCに渡されますが、これが問題に関連しているとは思いません。ここで説明することはすべて、プリアンプ出力（図のO2_PREノード）をフローティングにしてマルチメーターにのみ接続して行われました。 センサーを使用してこの回路をテストしたところ、ゲインが低下する特定のポイントまで（このポイントは約20mV入力/1.6V出力で）、ゲインが適切で線形であることがわかりました。 センサーの問題を排除するために、センサーを固定抵抗器とマルチターンリニアポットで構成される分圧器に置き換えました。 抵抗ネットワークを使用して、同じ問題を確認しました（inamp出力のプロットについては、さらに下を参照してください）。 ベッチトップ電源をVCCとして使用して、AD8226まで直接配線した周辺回路の問題をさらに排除するために。ここに見られる回路を与える： これは、このプロットに見られるのと同じ動作を示しました。 （「メインボード」は、分圧器を使用して元の回路を駆動したときの出力を指します。「ブレッドボード」のゲインは、630Rゲイン抵抗を使用したため、わずかに低くなります） AD8226のデータシートでは、シングルエンドモードでの出力電圧振幅0.1 V〜+ VS-0.1 Vを規定しています。高品質のマルチメーター（つまり、高インピーダンス）への出力を測定していますが、20 Kの負荷抵抗を追加したときに同じ結果が観察されました。複数のAD8226デバイスで結果を繰り返しました。 私が出力制限内にとどまっているように見える場合、ゲインが約20 mVの差動入力を超えて落ちる理由を誰かが説明できますか？
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オペアンプステージ間に小さな抵抗を含める理由
電流源の構築に関するTIの参考資料を読んでいます。 http://www.ti.com/lit/an/sboa046/sboa046.pdf 図52では、計装アンプの出力とOPA633オペアンプの入力の間に150オームの抵抗が含まれています。 これは他のいくつかの回路でも行われているのを見ましたが、その理由はわかりません。この抵抗の目的は何であり、その値はどのように決定されます。
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計装アンプの保護回路について
作成するプロジェクトがありますが、実際に何が起こっているのか理解できません。以下の回路では、抵抗値を計算し、オペアンプを選択して、全体がどのように機能するかを説明する必要があります。 これはEMGの計装アンプであり、保護回路（U1C、R1、R2）がどのように機能するか理解できません。私はArt of Electronicsでも同じようなものを見ましたが、保護回路はシールドを参照していました（これは私には理にかなっています）。ただし、ここではオペアンプ出力がゲイン設定抵抗に接続されており、シミュレーションからCMRRが向上することがわかりましたが、動作原理がわかりません。 また、なぜR1とR2は10kΩであり、10Ωまたは10MΩではないのですか？許容範囲を選択するにはどうすればよいですか？他の抵抗器についても同じ質問があります。私はINA128計装アンプから値を選びました。私が理解していることから、差動アンプで小さな抵抗値を選択することはありません。それらの間の不一致は、大きな値の抵抗よりもCMRRに影響を与えるからです。ただし、大きな値はノイズが多く、十分なバイアス電流も提供する必要があるため、 10kΩ〜100kΩから選択してください。入力バッファでは、600〜1000のゲインのために大きな値の抵抗が必要ですが、抵抗が大きすぎると入力エラーが発生し、ノイズが多く、寄生容量などがありますが、正しいかどうかはわかりません。
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高入力インピーダンスアンプのジョンソンノイズを回避する方法
私が取り組んでいる回路がありません。これは理論的な質問です-私は私の理解の欠陥を是正しようとしています。 数nV /√Hzのノイズで、低mV範囲で動作する高入力インピーダンスアンプを構築したいとします。1-100KHzの差動信号を増幅したい。最初は、良質の計装アンプ（例：AD8421）から始めて、コンデンサを両方の入力と直列に接続しました。 しかし、それには問題があります。入力にはグランドへのDCパスがないため、ゆっくりとドリフトし、出力をレールします。したがって、各入力のグラウンドに抵抗を追加する必要があります。下の図の最初の回路を参照してください。その抵抗により、アンプの入力インピーダンスが設定されます。これは、約100MΩにしたいと考えています。しかし、ジョンソンノイズを計算すると、2つの100MΩ抵抗から予想される /√Hz2–√×4kBTR−−−−−−√2×4kBTR\sqrt{2} \times \sqrt{4k_BTR} それで、私は低ノイズまたは高インピーダンスではなく両方を持つことができるという結論に達しました。次に、3.6 nV /√Hzの入力ノイズと100MΩの入力インピーダンスで指定されている商用入力プリアンプを見つけました。中を覗いてみたところ、右の回路を使っているようです。 この回路のシミュレーション – CircuitLabを使用して作成された回路図 右側の2つのFETは一致ペア（googleのデータシート）であり、アンプの最初のステージを形成します。回路のリバースエンジニアリングはしていませんが、必要に応じて行うことができます。 だから私の質問は：私の理解の何が悪いのですか？2番目の回路に抵抗器からの約1-2μV/√Hzのホワイトノイズがないのはなぜですか？
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神秘的なオペアンプのノイズ
非常に優れたオペアンプ（AD8551）を使用して、非常に小さな信号（2倍、10倍、100倍、1000倍のゲイン）を動的に増幅しています。 問題は、100倍と1000倍のゲインで顕著なノイズレベルがあり、奇妙な一定の形状をしていることです。 安定性の低い電源で回路に電力を供給し、アンプの入力をGNDに接続すると、次の図に示すように、1000xで大きなノイズレベルが発生します。 より安定した電源で回路に電力を供給した場合、ノイズは同じ波形で1000倍のままですが、振幅は低くなります。そして、どの電源を使用しても、奇妙な形のノイズは消えません。 私のAD8551のPSSRは130 dB なので、入力のバイアスに使用されているTL431が故障している可能性があると思いました。そのため、オペアンプ用に安定性の低い電源を残し、TL431にはより良い電源を使用しましたが、出力は同じです。TL431のカソードの抵抗の電圧を安定化しても、何も変化しません。 以下の画像は、内部ADCを備えたマイクロコントローラーによってサンプリングされた出力です。1000xでわかるように、出力はほぼフルレンジでスイングします。このテストで100xが欠落している理由は、1MΩR21を100KΩ抵抗に、1KΩR66を100Ω抵抗に置き換えた結果、1.1X、2X 10Xおよび1000Xの増幅になったためです。AD8551の入力バイアス電流の定格が最大2nAであっても、フィードバック抵抗R21が大きすぎてオペアンプの負の入力をバイアスできないのではないかと心配していました。この変更により、ノイズの振幅がわずかに減少しました。 オペアンプのPSRRが130 dBであっても、Vccは完全に静かでなければなりませんか？この問題の原因は入力バイアスですか？ 特にオシロスコープにアクセスできないので、わかりません。私が持っているのは、SDカードに保存されたマイクロコントローラーからの測定値だけです。
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