Amplificateur d'instrumentation et TRMC

[davidis]

Bonjour à tous,

J'ai un montage à base d'ampli d'instrumentation rail to rail(gain fixer à x100), il est alimenté en +/-12V, le signal à amplifier est une différence de tension de +12.025V - 11.075V, soit 50mV

donc Vmc=12V et Vm=50mV.

Malheureusement, l'amplification ne fonctionne pas et l'ampli est complètement dans les choux.

J'ai remarquer que mon montage ne fonctionne que si j'augmente la tension d'alimentation à +/-16V.

J'ai trouvé dans un document PDF sur le net une info qui rejoint mon expérience (Diapo 31 http://ir2008.bepolytech.be/tmp/IR5/...itionneurs.pdf) :
Limitations: ne convient pas lorsque la tension de mode commun dépasse 70% des tensions d'alimentation (10V pour une alim 15V)

Je voudrais savoir ci-possible,

- comment déterminer les limitations du à ce mode commun, comment retrouver les fameux 70% de la tension d'alim à ne pas dépasser pour la tension en mode commun ?
- les calculs de limitations de ce genre d'ampli

Merci d'avance pour vos réponses.
David

[lil-vince]

Salut,

Il suffit d´étudier vite fait le montage d´AOP (celui à 3 AOP) qui se trouve dedans (le plus important, c´est la sortie des 2 premiers AOP qui gardent la tension de mode commun en amplifiant juste la différence).

Tu verras que par exemple, si tu as un gain de 100:
-si en entrée, tu as 12V et 12V, tu va retrouver 12V sur la sortie de chaques AOP (1 et 2)

-si tu as 12,01V et 11,99V en entrée, en sortie des AOP tu auras:
AOP1: 12V+0,01*100 = 13V
AOP2: 12V-0,01*100 = 11V
et si tu fais 13-11 = 2V, tu retrouves bien ce que tu voulais

-donc ensuite, si tu as 12,025V et 11,975V en entrée, tu auras:
AOP1: 12+0,025*100 = 14,5V
AOP2: 12-0,025V*100 = 9,5V
et donc 14,5-9,5 = 5V (50mV*100)

Donc lá, tu devrais avoir dit "ah oui, forcément, avec +/-12V d´alim, ça ne peu pas marcher et c´est pour ça que ça fonctionne en +/-16V!"

Le mieux, serait que la tension de MC soit égale à la moitié de la tension d´alim (donc lá, l´alimenter en 0-24V) mais ne connaissant pas plus ton appli, je ne sait pas si c´est possible...

[lil-vince]

D´ailleurs, c´est écrit dans ton doc:

si vmc élevée et Gd faible: risque de saturation du premier étage

PS: Tout ça n´a rien à voir avec le TRMC
http://fr.wikipedia.org/wiki/Taux_de...du_mode_commun

[davidis]

Merci beaucoup pour ta réponse,

Mon application finale était la mesure de courant via une résistance de shunt d'une charge alimenté sous 12V, j'amplifiai la chute de tension aux bornes de la résistance de shunt pour attaquer un ADC qui a une plage de fonctionnement de +/-10V sous 11bits.

Ex : 1µA sous une résistance de shunt de 50kohms => Vshunt de 50mV x 100(gain de l'ampli de diff) => 5V mesurable par l'ADC.

Le but étant de mesurer des courants faibles de l'ordre du micro-ampère, c'est pour cela que je pensais utiliser un ampli d'instrumentation afin d'avoir un biais en entrée très faible pour ne pas fausser la mesure.

Je vais surement prendre plutôt un amplificateur dédié dit de courant Max9923H avec (gain de 100) mais limiter en sortie à +5V et donc afin de rester dans la plage des +10V de mon ADC je vais ajouter un ampli op de précision x2, je recherche ce petit bijou afin d'avoir le minimum de perturbation possible.

A+.

David

[lil-vince]

C´est vrai que c´est mieux d´utiliser un circuit dédié... Surtout que lá, le bias est très faible (surement plus que sur un ampli d´instrumentation).

Pour ton AOP, les faibles bruits se payent chers, avec un ADC de 11 bits en +/-10V (LSB de 10mV), tu n´as peut-être pas besoin d´un très bon AOP.

Je ne sait pas si tu calibres ton "instrument" ou si tu te bases sur les valeurs théoriques, mais si tu ne fait pas de calibration avant utilisation, fait attention à l´offset de l`AOP (toujours selon la précision recherchée bien sûr)

[svevo]

Ou sinon tu optes pour un montage amplificateur soustracteur qui n amplifiera que la chute de tension et rien d'autre.

[lil-vince]

Ou sinon tu optes pour un montage amplificateur soustracteur qui n amplifiera que la chute de tension et rien d'autre.

C´est le principe d´un amplificateur d´instrumentation: il amplifie la différence de tension entre deux points et rien d´autre mais il a l´avantage que ces deux entrées sont en hautes impédance! Surtout pour mesurer des micro-ampères...