Un amplificador de instrumentación se usa comúnmente en aplicaciones donde se requiere una amplificación precisa y exacta de pequeñas señales diferenciales. Sobresale en escenarios donde las señales de sensores, transductores u otras fuentes deben amplificarse y al mismo tiempo rechazar el ruido de modo común. Las aplicaciones típicas incluyen instrumentación biomédica (como mediciones de ECG y EEG), amplificación de galgas extensométricas, amplificación de termopares y acondicionamiento de señales de sensores. En estas aplicaciones, mantener la integridad de la señal y minimizar el ruido son fundamentales, lo que hace que los amplificadores de instrumentación sean particularmente adecuados debido a su alto índice de rechazo de modo común (CMRR) y sus características de bajo ruido.
La principal aplicación de los amplificadores, en general, es aumentar la amplitud de las señales eléctricas sin distorsionar significativamente la forma de onda. Los amplificadores son componentes fundamentales en la electrónica y se utilizan en equipos de audio, telecomunicaciones, instrumentación y muchas otras aplicaciones donde es necesario fortalecer las señales para fines de transmisión, procesamiento o medición. Desempeñan un papel crucial en la mejora de la intensidad y fidelidad de la señal en varios dispositivos y sistemas electrónicos.
Los amplificadores de instrumentación se utilizan normalmente cuando es necesario una amplificación precisa de pequeñas señales diferenciales, especialmente en presencia de ruido e interferencias. Se eligen en lugar de los amplificadores operacionales normales (op-amps) porque ofrecen mayor precisión, mejor CMRR y, a menudo, incluyen características como ganancia programable y baja deriva. Los casos de uso incluyen la medición de señales de bajo nivel de sensores o transductores en entornos donde el rechazo del ruido y la precisión son primordiales.
Un ejemplo de amplificador de instrumentación es el AD620, que es un circuito integrado (IC) popular que se utiliza para el acondicionamiento de señales en aplicaciones de medición. Proporciona alta precisión de ganancia, voltaje de compensación bajo y CMRR excelente, lo que lo hace adecuado para aplicaciones que requieren una amplificación precisa de señales diferenciales pequeñas.
La característica principal de un amplificador de instrumentación es su capacidad para amplificar pequeñas señales diferenciales mientras rechaza eficazmente las señales de modo común y el ruido. Esto se logra mediante el uso de tres amplificadores operacionales configurados de una manera específica que permite una amplificación diferencial de la señal con CMRR alto. Los amplificadores de instrumentación también suelen ofrecer configuraciones de ganancia ajustables, baja deriva sobre las variaciones de temperatura y rendimiento de bajo ruido, que son cruciales para mantener la integridad de la señal en aplicaciones de medición sensibles.