Amplificador de instrumentación que no rechaza señales de modo común

Estoy tratando de implementar un amplificador de instrumentación para medir la presión de un transductor MPX2050. Después de derivar valores de resistencia para darme una ganancia adecuada y agregar un voltaje de referencia ajustable, pasé a la simulación y todo se veía bien.

Después de construir el circuito en la placa de prueba, estaba amplificando las señales diferenciales como se esperaba. Sin embargo, descubrí que el circuito no rechazaba las señales de modo común. He intentado reconstruir el circuito, probando la placa de prueba en busca de cortocircuitos, reemplazando los amplificadores operacionales y en esta etapa no tengo ideas. ¿Tienen alguna idea sobre cuál podría ser la causa o cómo solucionarlo?

Esquemático:

esquemático

Tablero de circuitos:ingrese la descripción de la imagen aquí

Amplificadores operacionales: OP27G

Transductor de presión: MPX2050

EDITAR: Gracias por la ayuda chicos. He vuelto a cargar el diseño de la placa de pruebas con etiquetas. Estoy completamente de acuerdo con ustedes en decir que debería usar un amplificador de instrumentación listo para usar, sin embargo, es un proyecto universitario y estamos limitados a usar esta configuración.

Puedo entender que los problemas de tolerancia sean la causa de la reducción de CMRR, pero obtengo un rechazo de modo común prácticamente nulo. Conectar la resistencia de 68k directamente a tierra no afecta la salida.

La única variación de un circuito 'estándar' es el control de voltaje de tierra variable (270k-10k-270k) al final de los 68k. Dependiendo de la salida de voltaje del amplificador operacional inferior, este voltaje cambiará. Pruebe el circuito conectando el extremo de los 68k a un 0V real. Además, etiquete los componentes en su circuito (R1, R2, etc.) Es un dolor de cabeza tratar de describir a qué componente se refiere.
No menciona el tamaño de las señales de modo común. En cualquier caso, se necesita un diseño cuidadoso de PCB para acercarse al potencial de piezas de precisión como esa. Usar uno en una placa de pruebas es buscar problemas. Tampoco parecen estar desacoplados.
¿Por qué no estás usando un amplificador de entrada monolítico en su lugar?
Volví a subir la imagen con etiquetas allí. Después de conectar el 68K directamente a tierra, todavía no hubo cambios. Las señales de modo común son ~7,5 V y las señales diferenciales son 0-40 mV. Desafortunadamente, estoy limitado a usar la placa de prueba, los amplificadores OP27 y el transductor de presión, ya que es un proyecto universitario.

Respuestas (2)

Existe una MUY alta probabilidad de que se enfrente a problemas de tolerancia de componentes con un amplificador de instrumentación de base discretaingrese la descripción de la imagen aquí

Para componentes ideales, la ganancia total es 10.119 (ganancia POT == 0)

Esta complicación proviene de cuán bien combinadas están las dos resistencias de 47k, 18k y 68k. IGUALMENTE la tolerancia adicional de la red de polarización y el riel balanceado.

Si las resistencias superiores son +1% y las inferiores son -1%, el problema comienza a aclararse. Un ligero sesgo.

Incluso si tuvieras las mejores resistencias

su red de polarización es un POT + sus suministros causarán un error mayor.

Red de resistencias perfectamente combinada PERO +-1% en el suministro de POt y +-10V.

ingrese la descripción de la imagen aquí

Entonces, dependiendo de qué tan grande sea la compensación que esté viendo, se reducirá a la falta de coincidencia de los componentes y el potenciómetro de sesgo será la mayor fuente de compensación.

Gracias por la respuesta integral. ¿Serían los errores de tolerancia lo suficientemente grandes como para dar como resultado un rechazo de modo común casi nulo?

Dos cosas. Primero, compra amplificadores de instrumentación para un buen rendimiento, ya que obtendrá un gran CMRR de esa manera. Cuando los construye, los problemas de tolerancia en las resistencias causan problemas. A continuación, no es así como proporciona compensación. Necesita baja impedancia en el divisor de voltaje de la segunda etapa. Buffer con un seguidor de voltaje.

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