Harold Bryan Bejarano, Andres Felipe Holguin, Juan Diego Galvis, Javier Gil.

Universidad del QuindíoFacultad de Ciencias Básicas

Amplificadores de Instrumentación Programables

CONTENIDO

•Marco histórico.

•Que son amplificadores programables.

•Tipos de amplificadores programables.

•En que se utilizan los amplificadores

programables.

•Potenciómetros programables.

MARCO HISTÓRICO

LM 741

INTRODUCCION

Un amplificador programable es todo aquel que la ganancia que

tiene varia de una aplicación a otra. Además cuando un

amplificador programable se utiliza como componente de un

sistema de adquisición de datos posee un solo convertidor

analógico/digital, debe tener, a veces una ganancia diferente segúnel canal.

Los amplificadores conmutables son un tipo de dispositivos que

ofrecen múltiples soluciones en el acondicionamiento de señales y en

particular en la obtención de la ganancia programable.

AMPLIFICADORES PROGRAMABLES

CONMUTABLES

Diagrama de bloques del amplificador conmutable lm

604

AMPLIFICADORES PROGRAMABLES

CONMUTABLES

Amplificador programable

como inversor

Amplificador programable como

no inversor

AMPLIFICADORES PROGRAMABLES DE GANACIA

(PGA)

Un amplificador es un dispositivo con el que se puede multiplicar una señal

eléctrica por un factor de ganancia, por lo cual se pueden obtener señales

con características iguales a la original pero de mayor amplitud

(amplificación) o de menor amplitud (atenuación).

GANANCIA DEL AMPLIFICADOR

INA2126

Donde Rg es la resistencia encargada de

proporcionar el factor de ganancia deseado en el

amplificador de instrumentación.

GANANCIA DEL AMPLIFICADOR

INA2126

A continuación, se realiza una descripción de la

metodología empleada para lograr controlar las dos

características fundamentales de un amplificador y

las que mas influyen dentro de una etapa de

acondicionamiento de señal, ya que dependen de

las señales de entradas para las cuales pueden

trabajar

AMPLIFICADORES EN CASCADA

Existe otra configuración que puede ser implementada

para manejar el factor de ganancia en el módulo, como

lo es la configuración de los amplificadores en cascada,

en el cual el factor de ganancia total viene dado por la

multiplicación de los factores de ganancia de cada

amplificador.

GANANCIA DEL AMPLIFICADOR INA2126 EN CASCADA

Se puede visualizar el factor de ganancia para

cada amplificador y el factor de ganancia total.

NIVEL DE AJUSTE CERO Y VOLTAJE DE

REFERENCIA

El nivel de ajuste a cero juega un papel importante en la

implementación del módulo, ya que permite ajustar el

valor mínimo de entrada a cero y evitar inconvenientes

de saturación que se pueden presentar cuando la

diferencia entre los voltajes que se han establecido

como límite de trabajo es menor que el menor de estos

límites.

NIVEL DE AJUSTE CERO Y VOLTAJE DE

REFERENCIA

se puede ver la segunda configuración utilizada

conectando dos potenciómetros en serie de 100KΩ

y 10KΩ.

AMPLIFICADOR OPERACIONAL CONFIGURADO

Debido a la limitación que poseen los

potenciómetros digitales para polarizarse en los

terminales PA0 y PB0 con voltajes negativos, se

decidió implementar un amplificador operacional.

AMPLIFICADOR PROGRAMABLE CON POTENCIÓMETRO

DIGITAL

COMUNICACIÓN SERIAL RS-422

Se plantea el modelo en diagrama de bloques del

módulo de amplificación programable con

potenciómetros digitales

Diagrama de bloques del módulo de amplificación programable

POTENCIOMETROS DIGITALES

Los potenciómetros digitales MCP 42010 (10 KΩ),

MCP42050 (50 KΩ) y 42100 (100 KΩ) están

fabricados mediante un estándar de difusión de

silicio tipo p. Estos dispositivos cuentan con unas

características muy importantes:

AMPLIFICADORES DE GANANCIA

PROGRAMABLES

Algunos fabricantes incorporaron en sus montajes

una red de resistencias seleccionables digitalmente,

para hacer la veces de RG y así poder cambiar el

valor de la ganancia mediante un control digital,

desde por ejemplo el sistema de adquisición de

datos.

GANANCIA SELECCIONABLE MEDIANTE

PUENTES

EJEMPLOS DE AMPLIFICADORES

El PXI-5659 es un atenuador programable de frecuencia de

dos canales con un rango de frecuencia de 50Mhz a 8Ghz

que dispone de un camino de atenuación fija y otro de

atenuación programable

tiene todas las características necesarias para

amplificar y distribuir en una red un gran número de

señales analógicas y digitales de terrestre y satélite.

Amplificador programable triax

entradas y salidas para ganancia

AMPLIFICADOR ANGEL TOUCH

Modos de programaciónProgramación automática

Programación manual

· Ajuste opcional manual mediante display de 4 digitos, con todas las

funciones accesibles de forma directa.

· Selección intuitiva de entradas y amplificadores mediante pulsadores y

leds sobre el esquema impreso en el “touchpanel”.

· Ganancia de cluster calibrada con paso 1 dB, para una máxima

precisión (dB diferenciales indicados en pantalla).

· Atenuador de entrada conmutable para señales de entrada de alto

nivel.

AMPLIFICADOR ENGEL TOUCH

· Ajuste automático mediante exclusivas funciones de “Autocluster y Autolevel” para una fácil y rápida programación inicial y reprogramación posterior.· La función “autocluster” permite una automática construcción de clusters en función del tipo de canales, sus niveles y sus antenas de recepción, para una máxima tensión de salida y ecualización.

CONCLUSIONES

De acuerdo a la bibliografía encontrada y las pruebas realizadas en

amplificadores como el AD620 y el amplificador de instrumentación

INA2126 presenta los mejores resultados para un trabajo de

instrumentación y control siendo algo muy importante para resaltar

debido al alto campo de aplicación y solución de problemas a nivel

electrónico que puede representar.

Se estudio y se comprendió por qué un módulo de amplificación

programable es capaz de controlar el factor de ganancia utilizando una

configuración de amplificadores en cascada logrando obtener ganancias

entre 34.34 y 289799.19, con una resolución del factor de ganancia entre

0,2 y 0,4. Así mismo, el rango de voltaje del nivel de ajuste a cero

alcanzado con los potenciómetros digitales fue de 0.19 V hasta 4.87 V,

teniendo en cuenta que la resolución de voltaje por cada posición de

resistencia fue de 19mV.

BIBLIOGRAFIA

http://repositorio.utp.edu.co/dspace/bitstream/11059/2551/1/6241821S486.pdf

http://www.engelaxil.com/es/headends/programmable-

central/am3000/engeltouch-hd

http://es.wikipedia.org/wiki/Daisy_chain

http://tecnologiaamplificadoresprogramables.blogspot.com/

http://es.wikipedia.org/wiki/Serial_Peripheral_Interface

http://sine.ni.com/nips/cds/view/p/lang/es/nid/207935

https://www.youtube.com/watch?v=XNIJfVjrIKk

https://www.youtube.com/watch?v=RYtRxw0T9GU