AMPLIFICADORES

AMPLIFICADOR DE INSTRUMENTAÇÃO

1. Introdução

Amplificadores de Instrumentação têm grande importância para o processamento de sinais em diversas aplicações.

Os Amplificadores de Instrumentação podem ser implementados em topologias que associam dois ou três amplificadores operacionais com o intuito de obter características melhores que as apresentadas por um único amplificador operacional.

Este trabalho apresenta o projeto de um amplificador de instrumentação usando amplificadores operacionais com gm constante. O termo gm, denominado transcondutância, representa a variação da corrente ID com relação a uma perturbação da tensão VGS.

Estágios de amplificação com gm constante são normalmente implementados com pares diferenciais MOS complementares na entrada. O controle do gm é necessário para manter equilibrada a corrente nos pares diferenciais, tornando a transcondutância da junção constante ao longo de toda taxa de tensão em modo comum na entrada.

Os Amplificadores de Instrumentação integrados em tecnologia CMOS são geralmente implementados com a técnica da subtração de corrente mostrada na Figura 1 (Amplificador de Instrumentação com a técnica de subtração de corrente). Os espelhos de corrente MOP1 e MOP2 replicam as correntes de alimentação dos estágios de saída de OP1 e OP2 para o circuito subtrator de corrente (I1 - I2). A corrente resultante desta operação flui pelo resistor RS. A queda de tensão que esta corrente provoca em RS constitui, em última instância, o sinal de saída do amplificador, uma vez que OP3 opera em ganho unitário.

2. Desenvolvimento
Um amplificador de instrumentação é um dispositivo criado a partir de amplificadores operacionais. Está desenhado para ter uma alta impedância primeiramente e uma alta rejeição ao modo comum (CMRR). Pode-se construir a base de componentes discretos ou pode-se encontrar circuito integrado/ encapsulado.
Sua utilização é comum em aparelhos que trabalham com sinais muito débis, tais como