Texas Instruments INA128UA/2K5 - Amplificadores/Comparadores

Texas Instruments INA128UA/2K5+BOM

O Texas Instruments INA128UA/2K5 é um amplificador de instrumentação de precisão. Possui baixa tensão de deslocamento (na faixa de várias dezenas de microvolts) e características de baixo desvio, garantindo a amplificação precisa de pequenos sinais. Com uma alta taxa de rejeição de modo comum (excedendo 120 dB), ele pode filtrar interferências com eficácia. Possui uma largura de banda relativamente ampla, tornando-o adequado para a amplificação de sinais de alta frequência. Possui baixo consumo de energia, tornando-o adequado para cenários alimentados por bateria. O ganho pode ser configurado de forma flexível através de um resistor externo. Ele suporta operação de alimentação única e tem saída trilho a trilho. É amplamente utilizado em áreas como detecção de eletrocardiograma médico, detecção industrial e monitoramento de parâmetros automotivos, fornecendo uma solução confiável para o processamento de sinais fracos.

Recursos do Texas Instruments INA128UA/2K5

1. Alta precisão e baixo desvio
   • Baixa tensão de deslocamento: Possui uma tensão de deslocamento de entrada muito baixa, normalmente na faixa de algumas dezenas de microvolts (μV). Isto garante uma amplificação precisa de pequenos sinais de entrada, pois minimiza o erro introduzido no estágio de entrada. Por exemplo, em aplicações onde o sinal de entrada é da ordem de milivolts, uma tensão de deslocamento baixa ajuda a manter a integridade do sinal que está sendo medido.
   • Baixa deriva: O desvio da tensão de compensação em relação à temperatura também é bastante baixo. Isto é crucial em aplicações onde a temperatura operacional pode variar, como em sistemas de controle industrial ou eletrônicos automotivos. Ajuda a manter um desempenho consistente em uma ampla faixa de temperatura, reduzindo a necessidade de calibrações frequentes.
2. Alta taxa de rejeição de modo comum (CMRR)
   • O INA128UA/2K5 oferece um alto CMRR, geralmente na faixa de 120 dB ou mais. Este alto CMRR permite que o amplificador rejeite efetivamente sinais de modo comum (sinais que estão presentes em ambos os terminais de entrada) enquanto amplifica o sinal diferencial (a diferença entre os dois sinais de entrada). Em ambientes ruidosos, como em ambientes industriais onde pode haver interferência elétrica, esse recurso auxilia na extração do sinal desejado do ruído.
3. Largura de banda ampla
   • Possui uma largura de banda relativamente ampla, o que permite amplificar sinais com uma ampla faixa de frequências. Isto o torna adequado para aplicações que exigem a amplificação de sinais de alta frequência, como em sistemas de aquisição de dados ou instrumentação médica, onde os sinais podem ter componentes na faixa de quilohertz ou mesmo megahertz.
4. Baixo consumo de energia
   • O dispositivo consome muito pouca energia, tornando-o adequado para aplicações alimentadas por bateria. Em dispositivos portáteis, como monitores médicos portáteis ou sensores remotos, o baixo consumo de energia é essencial para prolongar a vida útil da bateria. O INA128UA/2K5 pode operar com uma corrente de alimentação relativamente baixa, o que ajuda a conservar energia.
5. Configuração de ganho flexível
   • O ganho do INA128UA/2K5 pode ser facilmente configurado usando um resistor externo. Isto proporciona flexibilidade na definição do fator de amplificação de acordo com os requisitos específicos da aplicação. Seja uma aplicação de baixo ganho para medir sinais grandes ou uma aplicação de alto ganho para amplificar sinais muito pequenos, o usuário pode ajustar o ganho simplesmente alterando o valor do resistor externo.
6. Operação de fornecimento único
   • Ele pode operar a partir de uma única fonte de alimentação, o que simplifica o projeto da fonte de alimentação em muitas aplicações. Isto é particularmente útil em sistemas onde uma tensão de alimentação dupla não está disponível ou onde é desejada uma solução de fonte de alimentação mais compacta. A operação de fornecimento único também reduz a complexidade e o custo de todo o sistema.
7. Saída trilho a trilho
   • O amplificador tem capacidade de saída trilho a trilho, o que significa que ele pode oscilar a tensão de saída muito próximo dos trilhos de alimentação positivos e negativos. Isso permite uma faixa de tensão de saída maior, maximizando a faixa dinâmica do amplificador. Em aplicações onde é necessário um grande sinal de saída, como na condução de conversores analógico-digitais (ADCs), o recurso de saída rail-to-rail é altamente benéfico.

Aplicações da Texas Instruments INA128UA/2K5

1. Instrumentação Médica
   • Dispositivos de eletrocardiograma (ECG) e eletroencefalograma (EEG): Nestes dispositivos, sinais bioelétricos muito pequenos precisam ser amplificados com precisão. A baixa tensão de deslocamento do INA128UA/2K5, o alto CMRR e a ampla largura de banda são ideais para extrair sinais fracos do corpo, como a atividade elétrica do coração em um ECG ou do cérebro em um EEG. Ele ajuda a rejeitar ruídos de modo comum do ambiente e outros sinais corporais, fornecendo uma saída amplificada limpa e precisa para análises posteriores.
   • Monitores de pressão arterial: Para sistemas de medição de pressão arterial invasivos e não invasivos, o amplificador pode ser usado para amplificar os sinais elétricos relacionados à pressão. O baixo desvio e a alta precisão do INA128UA/2K5 garantem leituras consistentes e precisas ao longo do tempo, mesmo com pequenas alterações no sinal de entrada devido a variações na pressão arterial.
2. Sensoriamento e Controle Industrial
   • Amplificação de Strain Gauge: Os extensômetros são usados ​​para medir tensão mecânica, força ou peso em ambientes industriais. O INA128UA/2K5 pode amplificar os pequenos sinais diferenciais dos extensômetros. Seu alto CMRR ajuda a rejeitar ruído de modo comum de motores elétricos, fontes de alimentação e outros equipamentos industriais, enquanto a configuração de ganho flexível permite fácil adaptação a diferentes sensibilidades de extensômetros.
   • Amplificação de Termopar: Os termopares geram sinais de tensão muito pequenos, proporcionais às diferenças de temperatura. O INA128UA/2K5 pode amplificar esses sinais com precisão. Suas características de baixa tensão de deslocamento e baixo desvio são cruciais para manter a precisão da medição de temperatura em uma ampla faixa de temperatura, o que é importante em processos industriais, como controle de temperatura de fornos, reações químicas e linhas de fabricação.
3. Sistemas de aquisição de dados
   • Amplificação de circuito de ponte: Em sistemas de aquisição de dados que usam circuitos de ponte (como pontes de Wheatstone) para medir grandezas físicas como pressão, deformação ou alterações de resistência, o INA128UA/2K5 pode ser usado para amplificar os pequenos sinais de saída diferenciais. A capacidade do amplificador de lidar com altas tensões de modo comum e sua ampla largura de banda permitem capturar e amplificar sinais com precisão, mesmo em cenários de aquisição de dados em alta velocidade.
   • Amplificação da interface do sensor: Pode atuar como uma interface entre vários sensores (por exemplo, sensores de pressão, acelerômetros) e o conversor analógico-digital (ADC) em um sistema de aquisição de dados. A saída rail-to-rail do INA128UA/2K5 maximiza a faixa dinâmica do sinal enviado ao ADC, garantindo a digitalização precisa dos dados do sensor.
4. Eletrônica Automotiva
   • Monitoramento de parâmetros do motor: Em motores automotivos, sensores são usados ​​para medir parâmetros como pressão do coletor de admissão, pressão do óleo e temperatura do líquido refrigerante. O INA128UA/2K5 pode amplificar os sinais desses sensores. Seu baixo consumo de energia é benéfico para aplicações automotivas onde o gerenciamento de energia é crucial, e sua capacidade de operar em ambientes agressivos (devido ao seu design robusto e estabilidade de temperatura) o torna adequado para aplicações no compartimento do motor.
   • Sistemas de gerenciamento de bateria: Para monitorar a tensão e a corrente de baterias automotivas, o amplificador pode ser usado para amplificar os pequenos sinais dos sensores da bateria. A alta precisão e o baixo desvio do INA128UA/2K5 garantem medições precisas do estado de carga e do estado de saúde da bateria, que são importantes para manter o desempenho e a longevidade da bateria.
5. Equipamento de teste e medição
   • Sondas Osciloscópios: Em osciloscópios, o INA128UA/2K5 pode ser usado nos circuitos de ponta de prova para amplificar os sinais de entrada. Sua ampla largura de banda permite a reprodução precisa de sinais de alta frequência e seu alto CMRR ajuda a reduzir a interferência de ruído, proporcionando uma exibição clara e precisa da forma de onda no osciloscópio.

   • Amplificação Multímetro: Para medir pequenas tensões, correntes ou resistências em multímetros, o amplificador pode aumentar a sensibilidade e a precisão das medições. A configuração flexível de ganho do INA128UA/2K5 permite que o multímetro seja ajustado para diferentes faixas de medição, proporcionando versatilidade em diversas aplicações de teste e medição.

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Atributos do Texas Instruments INA128UA/2K5

Folha de dados do Texas Instruments INA128UA/2K5

Amplificadores/comparadores de categoria INA128UA/2K5 da Texas Instruments

Amplificadores e comparadores desempenham funções diferentes em circuitos eletrônicos. O objetivo de um amplificador é amplificar linearmente o sinal de entrada, buscando uma saída precisa e estável em um circuito de feedback de malha fechada para garantir que o sinal seja amplificado sem distorção dentro de uma faixa linear específica. Por outro lado, um comparador concentra-se em determinar se a tensão de entrada é maior ou menor que a tensão de referência, e sua saída possui apenas dois estados de nível lógico. É comumente usado em cenários como conversão analógico-digital e geração de formas de onda. Existem muitas diferenças entre os dois. Os comparadores não possuem capacitores de compensação internos, resultando em uma largura de banda mais ampla. Suas saídas estão principalmente em uma estrutura de coletor aberto, que pode se adaptar de forma flexível a diferentes níveis lógicos. Os amplificadores, entretanto, usam principalmente saídas push-pull e dependem de feedback negativo para manter a saída linear. Em termos de velocidade, os comparadores respondem rapidamente. Devido a questões como recuperação de saturação e atraso de propagação, a velocidade dos amplificadores é limitada quando eles são usados ​​para comparação. Porém, em certas situações, um amplificador pode ser usado como comparador. Em cenários que exigem comparação de baixa velocidade e alta precisão, os novos amplificadores rail-to-rail apresentam excelente desempenho devido às suas características, como baixo deslocamento. Em projetos multicanal, os canais amplificadores ociosos podem substituir os comparadores, economizando custos e espaço.
O INA128UA/2K5 da Texas Instruments é um amplificador de instrumentação de alto desempenho. Possui alta taxa de rejeição de modo comum e é adequado para extração e amplificação de sinais fracos. Embora seja utilizado principalmente como amplificador, em alguns cenários de aplicação que não possuem altos requisitos de velocidade, mas necessitam de comparação de alta precisão, sua excelente precisão DC e características de baixo ruído tornam possível, através de uma configuração razoável, tentar assumir a função de um comparador. Isso proporciona aos engenheiros mais flexibilidade e possibilidades no projeto de circuitos, ajudando a alcançar uma solução de sistema mais otimizada.

INA128UA/2K5 vs INA125UA

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