Un amplificateur d’instrumentation est couramment utilisé dans les applications où une amplification précise et exacte de petits signaux différentiels est requise. Il excelle dans les scénarios où les signaux provenant de capteurs, de transducteurs ou d’autres sources doivent être amplifiés tout en rejetant le bruit de mode commun. Les applications typiques incluent l’instrumentation biomédicale (telle que les mesures ECG et EEG), l’amplification par jauge de contrainte, l’amplification par thermocouple et le conditionnement du signal du capteur. Dans ces applications, le maintien de l’intégrité du signal et la minimisation du bruit sont essentiels, ce qui rend les amplificateurs d’instrumentation particulièrement adaptés en raison de leur taux de réjection en mode commun (CMRR) élevé et de leurs caractéristiques de faible bruit.
La principale application des amplificateurs, en général, est d’augmenter l’amplitude des signaux électriques sans déformer de manière significative la forme d’onde. Les amplificateurs sont des composants fondamentaux de l’électronique et sont utilisés dans les équipements audio, les télécommunications, l’instrumentation et d’innombrables autres applications où les signaux doivent être renforcés à des fins de transmission, de traitement ou de mesure. Ils jouent un rôle crucial dans l’amélioration de la force et de la fidélité du signal sur divers appareils et systèmes électroniques.
Les amplificateurs d’instrumentation sont généralement utilisés lorsqu’il est nécessaire d’amplifier avec précision de petits signaux différentiels, notamment en présence de bruit et d’interférences. Ils sont choisis par rapport aux amplificateurs opérationnels (amplis opérationnels) classiques car ils offrent une plus grande précision, un meilleur CMRR et incluent souvent des fonctionnalités telles qu’un gain programmable et une faible dérive. Les cas d’utilisation incluent la mesure de signaux de faible niveau provenant de capteurs ou de transducteurs dans des environnements où le rejet du bruit et la précision sont primordiaux.
Un exemple d’amplificateur d’instrumentation est l’AD620, qui est un circuit intégré (CI) populaire utilisé pour le conditionnement du signal dans les applications de mesure. Il offre une précision de gain élevée, une faible tension de décalage et un excellent CMRR, ce qui le rend adapté aux applications nécessitant une amplification précise de petits signaux différentiels.
La principale caractéristique d’un amplificateur d’instrumentation est sa capacité à amplifier de petits signaux différentiels tout en rejetant efficacement les signaux et le bruit de mode commun. Ceci est réalisé grâce à l’utilisation de trois amplificateurs opérationnels configurés d’une manière spécifique qui permet une amplification différentielle du signal avec un CMRR élevé. Les amplificateurs d’instrumentation offrent également généralement des réglages de gain réglables, une faible dérive en fonction des variations de température et des performances à faible bruit, qui sont cruciaux pour maintenir l’intégrité du signal dans les applications de mesure sensibles.