• Yüksek Ortak Mod Tepki Oranlı Versiyonu

Şekil 2.48 'de enstrumantasyon yükselteçlerden en fazla kullanılanı gösterilmiştir. OP-AMP 'larda ortak mod tepki oranı (common-mode rejection ratio -CMRR), her iki girişinde de ortak olan giriş sinyalini reddetme özelliğidir. Faz çeviren (-) ve çevirmeyen (+) girişe aynı anda uygulanan işaretin, çıkış işaretine oranına eşittir. CMRR'nin birimi dB'dir. Bu versiyondaki enstrumantasyon yükselteçlerde, parazit ve gürültüleri atma oranı da büyüktür.

Şekil 2.48 - Yüksek Ortak Mod Tepki Oranlı Enstrumantasyon Yükselteci

Şekil 2.48 'deki enstrumantasyon yükselteçte V_i1 ve V_i2 girişleri OP-AMP 'ların faz çevirmeyen (+) girişlerine uygulanmıştır. R₃ direnciyle devrenin kazancı kontrol edilebilir. İlk iki OP-AMP çıkışından alman sinyal fark yükseltecine uygulanmıştır.
Devrenin, çıkış voltajını bulabilmek için yine süperpozisyon teoremi kullanılır.
V_i2 = 0 durumunda; devre non-inverting çalışma modundadır.

Şekil 2.49(a) - Vi2 = 0 durumunda

V_3a = V_i1 [1+(R₁ / R₃)]

OP-AMP 'ın giriş empedansı sonsuz olduğundan,

V_1a = V_i1 olur.

V_2a çıkış hayali toprak olduğundan V_2a = 0 'dır.

V_4a = [-(R₄ / R₃)].V_i1 olur.

 

 

 

 

 

 

Şekil 2.49(b) - Vi1 = 0 durumda

V_3b = [-(R₁ / R₃)].V_i2

V_1b = 0 (Hayali toprak olduğundan)

V_2b = V_i2

V_4b = [1+(R₄ / R₃)].V_i2 olur.

3. OP-AMP 'ın faz çeviren (-) ucuna 10 KΩ 'luk direnç üzerinden uygulanan voltaj;

V₃ = V_3a + V_3b

V₃ = V_i1.[1+(R₁ / R₃)]+V_i2.[-(R₁ / R₃)]

Direnç değerleri yerine konulursa;

V₃ = V_i1.[1+(45K / 10K)]+V_i2.[-(45K / 10K)]

V₃ = 5,5.V_i1-4,5.V_i2 olarak bulunur.

3. OP-AMP 'ın (fark amp) faz çevirmeyen (+) ucuna R₅ direnci üzerinde uygulanan voltaj;

V₄ = V_4a + V_4b

V₄ = [-(R₄ / R₃)].V_i1+[1+(R₄ / R₃)].V_i2

Direnç değerleri formulde yerine konulursa;

V₄ = [-(45K / 10K)].V_i1+[1+(45K / 10K)].V_i2

V₄ = -4,5.V_i1+5,5.V_i2

V₄ = 5,5.V_i2-4,5.V_i1 olarak bulunur.

Enstrumantasyon yükselteç yapısında bulunan son OP-AMP bir fark yükseltecidir. Bu fark yükselteç modundaki OP-AMP 'ın faz çeviren (-) giriş ucuna V₃ sinyali, faz çevirmeyen (+) giriş ucuna ise V₄ sinyali gelmektedir. Fark yükseltecinin, devredeki direnç etiketlerine göre formülü,

V_o = [-(R₆ / R₂)].V₃+[1+(R₆ / R₂)].[R₇ / (R₅ + R₇)].V₄ olur.

Direnç değerleri formülde yerine konulursa;

V_o = [-(100 / 10)].(5,5.V_i1 - 4,5.V_i2)+[1+(100 / 10)].[100 / (100 + 10)].(5,5.V_i2 - 4,5.V_i1)

V_o = -10.(5,5.V_i1 - 4,5.V_i2)+10.(5,5.V_i2 - 4,5.V_i1)

V_o = -55.V_i1+45.V_i2+55.V_i2-45.V_i1

V_o = 100.V_i2 - 100.V_i1

V_o = 100.( V_i2 - V_i1 ) olarak bulunur.