Métrologie › Montages à AOP › Autres types d’amplificateurs

Amplificateur d’instrumentation

L’amplificateur d’instrumentation est un montage composé de plusieurs AOP. Ceux-ci sont généralement réunis dans un même boîtier de circuit intégré, de sorte que vous ne vous en apercevez pas. Comme l’amplificateur différentiel, l’amplificateur d’instrumentation amplifie une différence de tension. Son câblage ne repose pas sur des structures d’amplificateur que vous connaissez. On le règle avec une seule résistance. Malheureusement, il n’existe pas de formule unique pour le gain ; elle varie d’un fabricant à l’autre et doit être tirée de la fiche technique.

Les signaux d’entrée (modélisés ici par des sources de tension) sont reliés directement à ses deux entrées. Les résistances du montage sont déjà intégrées dans l’amplificateur ; c’est pourquoi elles ne figurent pas sur le schéma.

L’amplificateur d’instrumentation possède deux entrées supplémentaires pour la résistance de gain. C’est le seul composant dont nous avons besoin en plus de l’amplificateur. L’amplificateur d’instrumentation est modélisé ainsi :

Amplificateur d’instrumentation avec les tensions d’entrée U_1 et U_2 et la résistance de gain R_G — Aus = sortie

\[ U_{\mathrm{Aus,OP}} = G \cdot (U_2 - U_1) \]

On calcule toujours la tension sur l’entrée non inverseuse (+) moins la tension sur l’entrée inverseuse (−). Le gain G (de l’anglais « gain ») est utilisé dans la fiche technique à la place du « v » employé jusqu’ici. Pour un amplificateur d’instrumentation donné, le gain vaut par exemple :

\[ \begin{gathered} G = \frac{R_G}{1\,\mathrm{k\Omega}} \\[6pt] \text{On pose } R_G = 100\,\mathrm{k\Omega} \rightarrow v = G = 100 \end{gathered} \]

Pourquoi avons-nous besoin de l’amplificateur d’instrumentation, alors que l’amplificateur différentiel sait déjà amplifier une différence de tension ? L’amplificateur d’instrumentation n’absorbe aucun courant sur ses entrées. Aucun courant n’est donc prélevé sur le montage capteur. Plus de détails au chapitre suivant.