Класичний диференційний підсилювач відрізняється досить низьким вхідним опором, що є мало переборним недоліком. Помітно підвищити вхідний опір по обох входів дозволяє вдосконалена схема диференціального підсилювача, званого інструментальним.

Підвищити низький вхідний опір звичайного диференціального підсилювача, рис. 8.1, можна за рахунок використання його модифікації – інструментального підсилювача, схема якого наведена на рис. 9.1 [9.1,9.2]. Особливістю підсилювача є можливість варіювання коефіцієнта передачі регулюванням одного лише опору – резистора R1. За умови R2 / R3 = R5 / R4 вихідна напруга можна визначити з виразу:

За умови R2 = R3 = R4 = R5

Рис. 9.4. Схема інструментального диференціального підсилювача на трьох ОУ

Рис. 9.3. Частотна залежність коефіцієнта передачі інструментального диференціального підсилювача при варіюванні номіналу резистора Rl. R2 = R4 = 100 кОм. R3 = R5 = 70 кОм. DA 7, DA2 UA741C. Uex2=0

Залежність коефіцієнта передачі такого підсилювача від номіналу резистора R1 і частоти при UBx2 = 0 показана на рис. 9.2 і рис. 9.3. Слід зауважити, що при R1-> O наведені вище вирази втрачають сенс. При Rl-> oo

Подальшим розвитком теми диференціальних підсилювачів є інструментальний диференційний підсилювач на трьох однотипних ОУ [9.1], рис. 9.4. Цей пристрій забезпечує більш високий коефіцієнт придушення синфазного вхідного сигналу. При виконанні співвідношення R7 / R5 = R6 / R4 вихідна напруга визначається як:

За умови ,

рис. 9.5. За умови Rl-Я) або Rl-> ° o також справедливі наведені раніше висновки.

Практична схема інструментального підсилювача на основі мікросхеми SSM2141 показана на рис. 9.6.

Для використання в диференціальних підсилювачах розроблені спеціалізовані прецизійні ОУ, наприклад, МАХ478У МАХ479, рис. 9.7.

Рис. 9.6. Схема інструментального підсилювача на основі мікросхеми SSM2141

Рис. 9.7. Схема будови і цоколевка мікросхем МАХ478, МАХ479, призначених для складання диференціальних підсилювачів

Рис. 9.5. Частотна залежність коефіцієнта передачі інструментального диференціального підсилювача на трьох ОУ при варіюванні номіналу резистора R1. R2 = R3 = R4 = R5 = R6 = R7 = 10 кОм. DA1-DA3 UA741C. 1 / ^ = 0

Рис. 9.8. Схема диференціального підсилювача на мікросхемі МАХ478

Рис. 9.9. Схема інструментального підсилювача на мікросхемі МАХ479 з коефіцієнтом передачі 7 00

Рис. 9.10. Схема будови і цоколевка мікросхем диференціальних підсилювачів МАХ4 744-МАХ4146

Типова схема включення мікросхеми МАХ478 наведена на рис. 9.8. Коефіцієнт передачі такого підсилювача визначаєтьсяз виразу

Інструментальний підсилювач на мікросхемі МАХ479, рис. 9.9, при R2 = R3, R4 = R5, R6 = R7 має коефіцієнт передачі

і для обраних

номіналів елементів дорівнює 100.

Приклади реалізації готових для практичного використання диференціальних підсилювачів у вигляді спеціалізованих мікросхем вибірково наведені нижче (мікросхеми МАХ4144- МАХ4146, МАХ4149, АМР02, INA111, ΙΝΑ114, ΙΝΑ118, INA122, INA125, INA126, INA2126, AD623, AD625, AD830, LT1167, CLC408, CLC436 та ін.), Рис. 9.10-9.12.

Шустов М. А., Схемотехніка. 500 пристроїв на аналогових мікросхемах. – СПб .: Наука і Техніка, 2013. -352 с.