Ganancia del amplificador de instrumentación
G = (1 + 2R1/Rg) × (R3/R2)
Respuesta rápida
Esta calculadora resuelve G = (1 + 2R₁/Rg) × (R₃/R₂) para Ganancia. Con R1 (etapa de entrada) 10 kΩ, Resistencia de ganancia 0.47 kΩ, R3 (etapa diferencial) 22 kΩ, R2 (etapa diferencial) 47 kΩ, el resultado es 20.39. Resuelve en 2 direcciones, así que introduces los valores que tienes y obtienes el que necesitas.
Calculadora
Fórmula
Descripción
El amplificador de instrumentación (INA) de tres amplificadores operacionales es la topología estándar para la medición diferencial de precisión. La primera etapa (dos amplificadores operacionales) proporciona una ganancia ajustable fijada por una única resistencia Rg, con la fórmula G₁ = 1 + 2R₁/Rg. La segunda etapa (amplificador diferencial) proporciona una ganancia fija G₂ = R₃/R₂, normalmente fijada a la unidad. La ganancia total es G₁ × G₂. La ventaja clave es que la ganancia se fija con una única resistencia (Rg) manteniendo a la vez un excelente CMRR, una alta impedancia de entrada y una baja deriva. Los CI dedicados de INA (INA128, AD620, AD8421) integran los tres amplificadores operacionales con resistencias ajustadas por láser.
Variables
- G — Ganancia de tensión total (V/V)
- R₁ — Resistencias de la etapa de entrada (Ω, ambas iguales)
- Rg — Resistencia que fija la ganancia (Ω)
- R₃ — Resistencia de realimentación de la etapa diferencial (Ω)
- R₂ — Resistencia de entrada de la etapa diferencial (Ω)
Notas prácticas
Para CI de INA con R₃/R₂ = 1 (segunda etapa de ganancia unitaria), G = 1 + 2R₁/Rg. Fórmulas de ganancia comunes de CI: INA128/INA129: G = 1 + 50kΩ/Rg, AD620: G = 1 + 49,4kΩ/Rg. El CMRR mejora con mayor ganancia y mejor apareamiento de las resistencias. Para Rg = ∞ (abierto), G = 1 (ganancia unitaria). Para un CMRR máximo, la relación R₃/R₂ debe estar apareada con precisión entre los dos lados del amplificador diferencial; incluso un desajuste del 0,1% limita el CMRR a unos 66 dB.
Símbolos y unidades
| Símbolo | Significado | Unidad por defecto | Unidades aceptadas |
|---|---|---|---|
| G | Ganancia | — | — |
| R1 | R1 (etapa de entrada) | kΩ | mΩ, Ω, kΩ, MΩ |
| Rg | Resistencia de ganancia | Ω | mΩ, Ω, kΩ, MΩ |
| R3 | R3 (etapa diferencial) | kΩ | mΩ, Ω, kΩ, MΩ |
| R2 | R2 (etapa diferencial) | kΩ | mΩ, Ω, kΩ, MΩ |
Paso a paso
- 1. Datos conocidos: R1 (etapa de entrada) 10 kΩ, Resistencia de ganancia 0.47 kΩ, R3 (etapa diferencial) 22 kΩ, R2 (etapa diferencial) 47 kΩ
- 2. La relación: G = (1 + 2R₁/Rg) × (R₃/R₂)
- 3. Sustituir: R1 = 10 kΩ, Rg = 0.47 kΩ, R3 = 22 kΩ, R2 = 47 kΩ
- 4. Resultado: Ganancia = 20.39
Ejemplos resueltos
Rango mínimo
Datos: R1 (etapa de entrada) 100 Ω, Resistencia de ganancia 1 Ω, R3 (etapa diferencial) 0.22 kΩ, R2 (etapa diferencial) 0.47 kΩ
Resultado: Ganancia = 94.09
Rango bajo
Datos: R1 (etapa de entrada) 1 kΩ, Resistencia de ganancia 10 Ω, R3 (etapa diferencial) 2.2 kΩ, R2 (etapa diferencial) 4.7 kΩ
Resultado: Ganancia = 94.09
Típico
Datos: R1 (etapa de entrada) 10 kΩ, Resistencia de ganancia 0.47 kΩ, R3 (etapa diferencial) 22 kΩ, R2 (etapa diferencial) 47 kΩ
Resultado: Ganancia = 20.39
Rango alto
Datos: R1 (etapa de entrada) 100 kΩ, Resistencia de ganancia 4.7 kΩ, R3 (etapa diferencial) 0.22 MΩ, R2 (etapa diferencial) 0.47 MΩ
Resultado: Ganancia = 20.39
Rango máximo
Datos: R1 (etapa de entrada) 1 MΩ, Resistencia de ganancia 47 kΩ, R3 (etapa diferencial) 2.2 MΩ, R2 (etapa diferencial) 4.7 MΩ
Resultado: Ganancia = 20.39
Resolver para cada variable
Resolver Ganancia
R1 (etapa de entrada) 100 Ω, Resistencia de ganancia 1 Ω, R3 (etapa diferencial) 0.22 kΩ, R2 (etapa diferencial) 0.47 kΩ → 94.09
Resolver Resistencia de ganancia
Ganancia 25, R1 (etapa de entrada) 100 kΩ, R3 (etapa diferencial) 0.22 MΩ, R2 (etapa diferencial) 0.47 MΩ → 3.816 kΩ
Cómo varía Ganancia con R1 (etapa de entrada)
| R1 (etapa de entrada) (entrada) | Ganancia (resultado) |
|---|---|
| 1 kΩ | 2.46 |
| 2.5 kΩ | 5.448 |
| 5 kΩ | 10.43 |
| 7.5 kΩ | 15.41 |
| 10 kΩ | 20.39 |
| 15 kΩ | 30.35 |
| 20 kΩ | 40.31 |
| 40 kΩ | 80.14 |
| 70 kΩ | 139.9 |
| 100 kΩ | 199.7 |
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¿Cómo se calcula Ganancia del amplificador de instrumentación?
Usa G = (1 + 2R₁/Rg) × (R₃/R₂). Con R1 (etapa de entrada) 10 kΩ, Resistencia de ganancia 0.47 kΩ, R3 (etapa diferencial) 22 kΩ, R2 (etapa diferencial) 47 kΩ, Ganancia resulta 20.39.
¿Cuál es la fórmula de Ganancia del amplificador de instrumentación?
La fórmula es G = (1 + 2R₁/Rg) × (R₃/R₂). El amplificador de instrumentación (INA) de tres amplificadores operacionales es la topología estándar para la medición diferencial de precisión.
¿Cómo se obtiene Resistencia de ganancia conociendo los demás valores?
Despeja Resistencia de ganancia: con Ganancia 25, R1 (etapa de entrada) 100 kΩ, R3 (etapa diferencial) 0.22 MΩ, R2 (etapa diferencial) 0.47 MΩ, Resistencia de ganancia es 3.816 kΩ.
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