INA128PA – Der Präzisions-Instrumentationsverstärker für anspruchsvolle Messungen
Sie benötigen hochpräzise Signalverstärkung für differenzielle Messungen, insbesondere bei geringen Signalpegeln und in Umgebungen mit hohem Störpotenzial? Der INA128PA Instrumentationsverstärker ist die ideale Lösung für Ingenieure, Entwickler und Techniker, die auf absolute Signalintegrität und Zuverlässigkeit angewiesen sind. Er ermöglicht die akkurate Erfassung und Weiterverarbeitung selbst feinster elektrischer Signale, was ihn zum unverzichtbaren Baustein in Mess-, Steuerungs- und Automatisierungssystemen macht.
Überragende Leistung für höchste Ansprüche
Der INA128PA setzt neue Maßstäbe in der Welt der Instrumentationsverstärker. Im Gegensatz zu einfachen Operationsverstärkern oder unipolar arbeitenden Verstärkern bietet der INA128PA eine differenzielle Eingangsstufe, die Gleichtaktstörungen effektiv unterdrückt. Seine herausragende CMRR (Common-Mode Rejection Ratio) sorgt dafür, dass unerwünschte Signale, die auf beiden Eingängen gleichzeitig vorhanden sind, eliminiert werden, was zu sauberen und präzisen Messergebnissen führt. Die interne Verstärkungsstruktur ermöglicht eine externe Einstellung des Verstärkungsfaktors über einen einzigen externen Widerstand mit hoher Genauigkeit, was die Designflexibilität erheblich erhöht und die Notwendigkeit komplexer Schaltungen minimiert.
Schlüsselfunktionen und Vorteile des INA128PA
- Hohe Präzision bei differentiellen Signalen: Hervorragend geeignet zur Verstärkung von Messsignalen, bei denen die Differenz zwischen zwei Eingängen von Interesse ist, während gemeinsame Gleichtaktspannungen ignoriert werden.
- Exzellente Gleichtaktunterdrückung (CMRR): Reduziert effektiv Störungen durch externe elektromagnetische Felder und andere Gleichtaktgeräusche, was für präzise Messungen unerlässlich ist.
- Flexibel einstellbarer Verstärkungsfaktor: Der Verstärkungsfaktor kann einfach über einen externen Widerstand präzise eingestellt werden, was eine Anpassung an verschiedenste Sensor- und Signalquellen ermöglicht.
- Hohe Bandbreite und Anstiegsgeschwindigkeit: Mit einer Anstiegsgeschwindigkeit von 4 V/µs und einer Bandbreite von 1,3 MHz können auch schnelle Signaländerungen akkurat erfasst und verarbeitet werden.
- Geringes Rauschen: Minimiert das Eigenrauschen des Verstärkers, um die Signalqualität auch bei sehr kleinen Eingangssignalen zu gewährleisten.
- Robustheit und Zuverlässigkeit: Entwickelt für den professionellen Einsatz, bietet der INA128PA eine hohe Betriebssicherheit und Langlebigkeit auch unter anspruchsvollen Bedingungen.
- Integrierte Lösung: Vereint mehrere Verstärkerstufen in einem einzigen Chip, was den Bedarf an externen Komponenten reduziert und die Schaltungsgröße verkleinert.
Detaillierte Spezifikationen und technische Charakteristika
| Eigenschaft | Spezifikation |
|---|---|
| Produktname | INA128PA – Instrumentationsverstärker |
| Typ | 1-fach Instrumentationsverstärker |
| Anstiegsgeschwindigkeit (Slew Rate) | 4 V/µs |
| Bandbreite (-3 dB) | 1,3 MHz (bei G=10) |
| Gehäuseform | DIP-8 (Dual In-line Package, 8 Pins) |
| Stromaufnahme | Typisch 1,3 mA |
| Eingangsimpedanz | Sehr hoch (typisch 1 GΩ) |
| Ausgangsstrom | Bis zu 10 mA (typisch) |
| Common-Mode Rejection Ratio (CMRR) | Hervorragend, ≥ 110 dB (typisch bei G=100) |
| Einsatztemperatur | 0°C bis +70°C (industrielle Varianten verfügbar) |
| Betriebsspannung | ±2,25 V bis ±18 V |
Anwendungsbereiche – Wo der INA128PA glänzt
Der INA128PA Instrumentationsverstärker ist aufgrund seiner präzisen Signalverstärkung und exzellenten Gleichtaktunterdrückung für eine Vielzahl von anspruchsvollen Anwendungen prädestiniert:
- Medizintechnik: Verstärkung von biologischen Signalen wie EKGs, EEGs oder EMG-Signalen, bei denen geringe Signalpegel und hohe Störanfälligkeit herrschen.
- Industrielle Messtechnik: Erfassung von Signalen von Sensoren wie Dehnungsmessstreifen (DMS) oder Temperatursensoren, auch in rauen Umgebungsbedingungen.
- Automatisierung und Steuerungstechnik: Präzise Signalaufbereitung für Steuerungsalgorithmen und Prozessüberwachung.
- Audioverarbeitung: Verstärkung von Mikrofonsignalen oder anderen Audioquellen, bei denen geringes Rauschen und hohe Klangtreue gefordert sind.
- Datenlogger und Prüfgeräte: Zuverlässige Erfassung und Vorverarbeitung von Messdaten für Analyse und Dokumentation.
- Forschung und Entwicklung: Universell einsetzbar für experimentelle Aufbauten, bei denen genaue Signalmessungen erforderlich sind.
Häufig gestellte Fragen (FAQ) zu INA128PA – Instrumentationsverstärker, 1-fach, 4 V/us, 1,3 MHz, DIP-8
Was ist ein Instrumentationsverstärker und wofür wird er benötigt?
Ein Instrumentationsverstärker ist ein spezieller Typ eines Operationsverstärkers, der darauf ausgelegt ist, sehr kleine differentielle Signale präzise zu verstärken, während er gleichzeitig Gleichtaktstörungen, die auf beiden Eingängen gleichermaßen auftreten, effektiv unterdrückt. Dies ist entscheidend in Anwendungen, bei denen die Signalquelle eine niedrige Impedanz hat und das Nutzsignal von starken Störsignalen überlagert ist.
Wie stelle ich den Verstärkungsfaktor des INA128PA ein?
Der Verstärkungsfaktor (Gain) des INA128PA wird einfach durch den Anschluss eines externen Widerstands (Rg) zwischen den Pins Gain und Input ausgelegt. Die Formel lautet typischerweise G = 1 + (49.4 kΩ / Rg), wobei G der Verstärkungsfaktor ist. Dies ermöglicht eine einfache und präzise Einstellung der gewünschten Verstärkung.
Warum ist die Gleichtaktunterdrückung (CMRR) bei diesem Verstärker so wichtig?
Eine hohe CMRR ist entscheidend, um unerwünschte Störungen, die als Gleichtaktspannungen auf beiden Eingängen auftreten, auszufiltern. In realen Umgebungen sind solche Störungen allgegenwärtig (z.B. durch elektromagnetische Felder). Der INA128PA mit seiner exzellenten CMRR sorgt dafür, dass nur das differenzielle Nutzsignal verstärkt wird, was zu sauberen und verlässlichen Messergebnissen führt.
Kann der INA128PA auch mit bipolaren Versorgungsspannungen betrieben werden?
Ja, der INA128PA ist für den Betrieb mit bipolaren Versorgungsspannungen ausgelegt. Er kann mit Spannungen von ±2,25 V bis ±18 V versorgt werden, was eine hohe Flexibilität bei der Stromversorgung ermöglicht und den Einsatz in verschiedenen Systemkonfigurationen erlaubt.
Welche Art von Sensoren eignet sich am besten für die Verwendung mit dem INA128PA?
Der INA128PA eignet sich hervorragend für die Verstärkung von Signalen von Sensoren, die eine differentielle Ausgangscharakteristik aufweisen oder deren Signal von Gleichtaktrauschen beeinträchtigt werden kann. Dazu gehören insbesondere Dehnungsmessstreifen (DMS), Thermoelemente, Brückenschaltungen sowie viele andere Arten von Sensoren in der Medizintechnik und industriellen Messtechnik.
Was bedeutet die Angabe „DIP-8“ für das Gehäuse?
DIP-8 steht für Dual In-line Package mit 8 Pins. Dies ist ein gängiges und robustes Gehäuseformat für integrierte Schaltkreise, das sich gut für die Montage auf Lochrasterschaltungen oder in Sockeln eignet. Es ist mechanisch stabil und ermöglicht eine einfache Handhabung.
Welche Auswirkungen hat die Anstiegsgeschwindigkeit (Slew Rate) von 4 V/µs auf die Leistung?
Eine Anstiegsgeschwindigkeit von 4 Volt pro Mikrosekunde bedeutet, dass der Ausgang des Verstärkers in der Lage ist, sich mit dieser Rate zu ändern. Dies ist wichtig für die genaue Wiedergabe von Signalen, die schnelle Pegeländerungen aufweisen. Bei Signalen, die langsamer sind als diese Rate, wird die Signalform korrekt nachgebildet. Für sehr schnelle Signalflanken kann dies jedoch eine Einschränkung darstellen.
