インスツルメーションアンプ

質問

インスツルメーションアンプで，ひずみゲージ平衡ブリッジ出力の増幅を行っています。
V1=約1V，V2=約1V，V2>V1
R0＝10KΩ，R1=R2=R3=100kΩ，R4=10kΩ　（添付図参照）
増幅率は理論値としてはとりあえず210倍を設定しました。
OPアンプはLM224(4個入り)を使用して１パッケージで構成しています。

(1)実測すると
V2-V1=9.5mVで出力1.172V（123倍）
V2-V1=3.5mVで出力377mV（108倍）
増幅率を一定にする方法はあるのでしょうか？

(2)V2-V1が小さいと（電位差　0.0??mVから使用を想定）
出力が不安定になります。
単電源使用での限界のようなものでしょうか？

(3)少々高価でも良いので，推奨するOPアンプ等がありませんか？

以上よろしくお願いします。

回答No.1

anachrockt · ベストアンサー

OPアンプを使い慣れない人は色々ありますから，あまりこだわらずにこれ使ったらどうでしょう？
http://www.analog.com/static/imported-files/jp/data_sheets/AD627_JP.pdf
13ページに自作と購入の比較が載ってるんで参考にしてください．
単電源で使うときは，REF端子（6番ピン）に電源電圧の半分の電圧をくわえます．
ゲインを簡単のため205倍とすれば，RGは1kΩです．
RG＝200 kΩ/（205－5）
　＝1 kΩ

サンプル購入はWebからできます．
http://www.analog.com/jp/amplifiers-and-comparators/instrumentation-amplifiers/ad627/products/product.html

この資料も読んでください．
計装アンプの設計ガイド 第3版
http://www.analog.com/jp/amplifiers-and-comparators/instrumentation-amplifiers/products/design-handbooks/CU_dh_designers_guide_to_instrumentation_amps/resources/fca.html

回答No.3

tadys

インスツルメーションアンプに使用する抵抗は誤差が0.1％でも不十分です。
普通に手に入る抵抗を使ったのでは性能が出ません。

はじめからインスツルメーションアンプとして作られたものを使ってください。
アナログディバイス辺りの計装アンプから選んでください。
http://www.analog.com/jp/index.html

多分デジキーから購入できます。
http://jp.digikey.com/

お礼

回答いただきありがとうございました
購入して実験してみます

回答No.2

anachrockt

どこが色々あるのかチェックしてみました．
先ず，R3=100kΩ，R4=10kΩはR3=10kΩ，R4=100kΩの間違いですね．
V2=V1+ΔVとして，A,B点の電圧を計算すると
VA=V1-ΔV(R1/R0)
VB=V1+ΔV(R1/R0)
ですが，増幅率がおかしくなっているのは，多分VAがおかしいから
つまり，LM224の出力ダイナミックレンジを超えているんでしょう．
ΔVが小さいと出力が不安定になる原因は，LM224の出力段がC級で
微少信号は出しにくいことから来ているんでしょう．
これを改善するには，LM224の各出力とグラウンド間に例えば
1kΩを入れて，LM224出力段の上側トランジスタを常に
能動状態にします．

お礼

回答いただきありがとうございました
実験してみます