Bir enstrümantasyon amplifikatörü, küçük diferansiyel sinyallerin hassas ve doğru amplifikasyonunun gerekli olduğu uygulamalarda yaygın olarak kullanılır. Ortak mod gürültüsünü reddederken sensörlerden, dönüştürücülerden veya diğer kaynaklardan gelen sinyallerin güçlendirilmesi gereken senaryolarda mükemmeldir. Tipik uygulamalar arasında biyomedikal enstrümantasyon (EKG ve EEG ölçümleri gibi), gerinim ölçer amplifikasyonu, termokupl amplifikasyonu ve sensör sinyali koşullandırma yer alır. Bu uygulamalarda sinyal bütünlüğünün korunması ve gürültünün en aza indirilmesi kritik öneme sahiptir; bu da, yüksek ortak mod reddetme oranı (CMRR) ve düşük gürültü özellikleri nedeniyle enstrümantasyon amplifikatörlerini özellikle uygun hale getirir.
Genel olarak amplifikatörlerin ana uygulaması, dalga biçimini önemli ölçüde bozmadan elektrik sinyallerinin genliğini arttırmaktır. Amplifikatörler elektronikteki temel bileşenlerdir ve ses ekipmanlarında, telekomünikasyonda, enstrümantasyonda ve sinyallerin iletim, işleme veya ölçüm amacıyla güçlendirilmesi gereken sayısız diğer uygulamalarda kullanılır. Çeşitli elektronik cihaz ve sistemlerde sinyal gücünü ve doğruluğunu arttırmada çok önemli bir rol oynarlar.
Enstrümantasyon amplifikatörleri tipik olarak, özellikle gürültü ve parazitin varlığında, küçük diferansiyel sinyallerin hassas şekilde yükseltilmesine ihtiyaç duyulduğunda kullanılır. Daha yüksek doğruluk, daha iyi CMRR sundukları ve genellikle programlanabilir kazanç ve düşük sapma gibi özellikleri içerdikleri için normal işlemsel yükselteçler (op-amp’ler) yerine seçilirler. Kullanım durumları, gürültü engellemenin ve doğruluğun çok önemli olduğu ortamlarda sensörlerden veya dönüştürücülerden gelen düşük seviyeli sinyallerin ölçülmesini içerir.
Enstrümantasyon amplifikatörünün bir örneği, ölçüm uygulamalarında sinyal koşullandırma için kullanılan popüler bir entegre devre (IC) olan AD620’dir. Yüksek kazanç doğruluğu, düşük ofset voltajı ve mükemmel CMRR sunarak küçük diferansiyel sinyallerin hassas amplifikasyonunu gerektiren uygulamalar için uygun hale getirir.
Bir enstrümantasyon amplifikatörünün ana özelliği, ortak mod sinyallerini ve gürültüyü etkili bir şekilde reddederken küçük diferansiyel sinyalleri yükseltme yeteneğidir. Bu, yüksek CMRR ile diferansiyel sinyal amplifikasyonuna olanak tanıyan özel bir şekilde yapılandırılmış üç operasyonel amplifikatörün kullanılmasıyla elde edilir. Enstrümantasyon amplifikatörleri ayrıca tipik olarak hassas ölçüm uygulamalarında sinyal bütünlüğünü korumak için çok önemli olan ayarlanabilir kazanç ayarları, sıcaklık değişimlerinde düşük sapma ve düşük gürültü performansı sunar.