Ganho do Amplificador de Instrumentação

G = (1 + 2R1/Rg) × (R3/R2)

Resposta rápida

Esta calculadora resolve G = (1 + 2R₁/Rg) × (R₃/R₂) para Ganho. Com R1 (andar de entrada) 10 kΩ, Resistência de Ganho 0.47 kΩ, R3 (andar de dif.) 22 kΩ, R2 (andar de dif.) 47 kΩ, o resultado é 20.39. Resolve em 2 direções: introduza os valores que tem e obtenha o que falta.

Calculadora

Ganho
—

Fórmula

G = (1 + 2R₁/Rg) × (R₃/R₂)

Descrição

O amplificador de instrumentação (INA) de três amp-ops é a topologia padrão para a medição diferencial de precisão. O primeiro andar (dois amp-ops) fornece ganho ajustável definido por uma única resistência Rg, com a fórmula G₁ = 1 + 2R₁/Rg. O segundo andar (amplificador de diferença) fornece ganho fixo G₂ = R₃/R₂, tipicamente definido como unitário. O ganho total é G₁ × G₂. A principal vantagem é que o ganho é definido por uma única resistência (Rg) mantendo um excelente CMRR, alta impedância de entrada e baixa deriva. Os CIs INA dedicados (INA128, AD620, AD8421) integram os três amp-ops com resistências ajustadas a laser.

Variáveis

  • G — Ganho de tensão total (V/V)
  • R₁ — Resistências do andar de entrada (Ω, ambas iguais)
  • Rg — Resistência de definição de ganho (Ω)
  • R₃ — Resistência de realimentação do andar de diferença (Ω)
  • R₂ — Resistência de entrada do andar de diferença (Ω)

Notas Práticas

Para CIs INA com R₃/R₂ = 1 (segundo andar unitário), G = 1 + 2R₁/Rg. Fórmulas de ganho comuns dos CIs: INA128/INA129: G = 1 + 50kΩ/Rg, AD620: G = 1 + 49,4kΩ/Rg. O CMRR melhora com ganho mais elevado e melhor emparelhamento de resistências. Para Rg = ∞ (aberto), G = 1 (ganho unitário). Para o CMRR máximo, a razão R₃/R₂ deve estar precisamente emparelhada entre os dois lados do amplificador de diferença — mesmo um desemparelhamento de 0,1% limita o CMRR a cerca de 66 dB.

Símbolos e unidades

Símbolo Significado Unidade predefinida Unidades aceitas
G Ganho — —
R1 R1 (andar de entrada) kΩ mΩ, Ω, kΩ, MΩ
Rg Resistência de Ganho Ω mΩ, Ω, kΩ, MΩ
R3 R3 (andar de dif.) kΩ mΩ, Ω, kΩ, MΩ
R2 R2 (andar de dif.) kΩ mΩ, Ω, kΩ, MΩ

Passo a passo

  1. 1. Dados conhecidos: R1 (andar de entrada) 10 kΩ, Resistência de Ganho 0.47 kΩ, R3 (andar de dif.) 22 kΩ, R2 (andar de dif.) 47 kΩ
  2. 2. A relação: G = (1 + 2R₁/Rg) × (R₃/R₂)
  3. 3. Substituir: R1 = 10 kΩ, Rg = 0.47 kΩ, R3 = 22 kΩ, R2 = 47 kΩ
  4. 4. Resultado: Ganho = 20.39

Exemplos resolvidos

Faixa mínima

Dados: R1 (andar de entrada) 100 Ω, Resistência de Ganho 1 Ω, R3 (andar de dif.) 0.22 kΩ, R2 (andar de dif.) 0.47 kΩ

Resultado: Ganho = 94.09

Faixa baixa

Dados: R1 (andar de entrada) 1 kΩ, Resistência de Ganho 10 Ω, R3 (andar de dif.) 2.2 kΩ, R2 (andar de dif.) 4.7 kΩ

Resultado: Ganho = 94.09

Típico

Dados: R1 (andar de entrada) 10 kΩ, Resistência de Ganho 0.47 kΩ, R3 (andar de dif.) 22 kΩ, R2 (andar de dif.) 47 kΩ

Resultado: Ganho = 20.39

Faixa alta

Dados: R1 (andar de entrada) 100 kΩ, Resistência de Ganho 4.7 kΩ, R3 (andar de dif.) 0.22 MΩ, R2 (andar de dif.) 0.47 MΩ

Resultado: Ganho = 20.39

Faixa máxima

Dados: R1 (andar de entrada) 1 MΩ, Resistência de Ganho 47 kΩ, R3 (andar de dif.) 2.2 MΩ, R2 (andar de dif.) 4.7 MΩ

Resultado: Ganho = 20.39

Resolver para cada variável

Resolver Ganho

R1 (andar de entrada) 100 Ω, Resistência de Ganho 1 Ω, R3 (andar de dif.) 0.22 kΩ, R2 (andar de dif.) 0.47 kΩ → 94.09

Resolver Resistência de Ganho

Ganho 25, R1 (andar de entrada) 100 kΩ, R3 (andar de dif.) 0.22 MΩ, R2 (andar de dif.) 0.47 MΩ → 3.816 kΩ

Como Ganho varia com R1 (andar de entrada)

R1 (andar de entrada) (entrada) Ganho (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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Perguntas frequentes

Como se calcula Ganho do Amplificador de Instrumentação?

Use G = (1 + 2R₁/Rg) × (R₃/R₂). Com R1 (andar de entrada) 10 kΩ, Resistência de Ganho 0.47 kΩ, R3 (andar de dif.) 22 kΩ, R2 (andar de dif.) 47 kΩ, Ganho dá 20.39.

Qual é a fórmula de Ganho do Amplificador de Instrumentação?

A fórmula é G = (1 + 2R₁/Rg) × (R₃/R₂). O amplificador de instrumentação (INA) de três amp-ops é a topologia padrão para a medição diferencial de precisão.

Como obter Resistência de Ganho conhecendo os outros valores?

Isole Resistência de Ganho: com Ganho 25, R1 (andar de entrada) 100 kΩ, R3 (andar de dif.) 0.22 MΩ, R2 (andar de dif.) 0.47 MΩ, Resistência de Ganho é 3.816 kΩ.

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