Een instrumentatieversterker wordt vaak gebruikt in toepassingen waar nauwkeurige en nauwkeurige versterking van kleine differentiële signalen vereist is. Het blinkt uit in scenario’s waarin signalen van sensoren, transducers of andere bronnen moeten worden versterkt terwijl common-mode ruis wordt onderdrukt. Typische toepassingen zijn onder meer biomedische instrumentatie (zoals ECG- en EEG-metingen), versterking van rekstrookjes, versterking van thermokoppels en conditionering van sensorsignalen. Bij deze toepassingen zijn het handhaven van de signaalintegriteit en het minimaliseren van ruis van cruciaal belang, wat instrumentatieversterkers bijzonder geschikt maakt vanwege hun hoge common-mode-afwijzingsratio (CMRR) en lage ruiskarakteristieken.
De belangrijkste toepassing van versterkers is in het algemeen het vergroten van de amplitude van elektrische signalen zonder de golfvorm aanzienlijk te vervormen. Versterkers zijn fundamentele componenten in de elektronica en worden gebruikt in audioapparatuur, telecommunicatie, instrumentatie en talloze andere toepassingen waarbij signalen moeten worden versterkt voor transmissie-, verwerkings- of meetdoeleinden. Ze spelen een cruciale rol bij het verbeteren van de signaalsterkte en betrouwbaarheid tussen verschillende elektronische apparaten en systemen.
Instrumentatieversterkers worden doorgaans gebruikt wanneer er behoefte is aan nauwkeurige versterking van kleine differentiële signalen, vooral in de aanwezigheid van ruis en interferentie. Ze worden verkozen boven reguliere operationele versterkers (op-amps) omdat ze een hogere nauwkeurigheid en betere CMRR bieden en vaak functies bevatten zoals programmeerbare versterking en lage drift. Gebruiksscenario’s omvatten het meten van signalen op laag niveau van sensoren of transducers in omgevingen waar ruisonderdrukking en nauwkeurigheid van het grootste belang zijn.
Een voorbeeld van een instrumentatieversterker is de AD620, een populaire geïntegreerde schakeling (IC) die wordt gebruikt voor signaalconditionering in meettoepassingen. Het biedt een hoge versterkingsnauwkeurigheid, een lage offsetspanning en een uitstekende CMRR, waardoor het geschikt is voor toepassingen die een nauwkeurige versterking van kleine differentiële signalen vereisen.
Het belangrijkste kenmerk van een instrumentatieversterker is het vermogen om kleine differentiële signalen te versterken en tegelijkertijd common-mode signalen en ruis effectief te onderdrukken. Dit wordt bereikt door het gebruik van drie operationele versterkers die op een specifieke manier zijn geconfigureerd, waardoor differentiële signaalversterking met hoge CMRR mogelijk is. Instrumentatieversterkers bieden doorgaans ook instelbare versterkingsinstellingen, lage drift over temperatuurvariaties en lage ruisprestaties, die cruciaal zijn voor het behouden van de signaalintegriteit in gevoelige meettoepassingen.