Amplificar Microvoltios hasta Voltios

Estoy tratando de crear EMG completamente DIY. Como muchos de ustedes sabrán, me ocuparé de las entradas de microvoltios. Sé que los amplificadores operacionales amplifican el voltaje, pero me pregunto si de alguna manera puedo obtener una amplificación de 1,000,000x. ¿Necesito crear mi propio amplificador operacional soldando algunos componentes o ya hay amplificadores operacionales disponibles que pueden hacer esto?

Nota: estoy amplificando el voltaje para que un Arduino Uno lea la señal.

¿Quieres decir como un amplificador de entrada?
Los amplificadores operacionales modernos no se pueden crear "soldando algunos componentes". Hay muchos circuitos integrados disponibles (especialmente amplificadores de instrumentación como lo señaló Ignacio), que podrían hacer este trabajo. Probablemente tendrá que hacerlo en varias etapas ya que una ganancia de 1 millón no es realista en una sola etapa. Además, deberá prestar mucha atención a la conexión a tierra, el filtrado y el blindaje si espera algún éxito.
Algo así como una alimentación de INA118 a un LMV710 sería un buen comienzo.
@whatsisname Gracias por darme los nombres de los componentes, ya que me resultó difícil encontrar algunos.
Supongo que necesita una ganancia más cercana a 10 ^ 4 que a 10 ^ 6

Respuestas (3)

Definitivamente puedes hacerlo con amplificadores operacionales. Algunas cosas que vale la pena investigar

  1. Una red de retroalimentación 'T' en el amplificador operacional
  2. Tenga en cuenta los problemas con tanta ganancia en un amplificador operacional. Tendrá que tener en cuenta cosas como
    • Gama dinámica
    • Relación señal/ruido
    • Voltaje de corriente/ruido (es decir, probablemente querrá la mayor parte de la ganancia en la primera de varias etapas, ya que el voltaje de ruido aumentará con el cuadrado de la ganancia en lugar de linealmente en las etapas posteriores)
    • El ancho de banda de la señal que estás capturando

Esto es factible, pero funcionará. Aconsejaría buscar "Amplificadores operacionales para todos" de Ron Mancini, Cualquier libro de Gerald Graeme y una copia nueva de LTSpice para hacer su análisis primero antes incluso de la placa de pruebas.

Suena como un proyecto divertido. ¡Buena suerte!

La mayor parte de la ganancia no puede ir a la etapa de entrada a menos que acople las entradas con CA, ya que habrá una posible compensación de electrodos de aproximadamente 150 mV con la que lidiar (y eso es con buenos electrodos y buen contacto). Alrededor de 50 por lo general deja suficiente espacio para la cabeza. El acoplamiento de CA de las entradas causa algunos otros problemas, como diferentes impedancias en las entradas debido a los componentes de baja tolerancia, e incluso peor CMRR

Mi experiencia es que hacer esto en 2 o 3 etapas de 1000x o 100x funciona mejor. Asegúrese de considerar también la compensación de voltaje del amplificador, ya que una pequeña compensación x 1E6 puede exceder fácilmente su rango de salida.

No estoy de acuerdo con las respuestas anteriores. Esto debe abordarse mediante el uso de una etapa de entrada de AMPLIFICADOR DE INSTRUMENTACIÓN con una ganancia para no saturar una compensación de electrodo de aproximadamente 200 mV que debe esperar. Después de eso, debe usar un filtro de paso alto activo de amplificador operacional con algo de ganancia y un filtro de paso bajo con algo más de ganancia. Tenga en cuenta que el sesgo de compensación de entrada de su amplificador operacional se multiplicará por su ganancia en CADA ETAPA, así que tenga cuidado con eso.

¿Puedes hacer esto con amplificadores operacionales? Sí, claro, pero NUNCA logrará un CMRR tan alto como lo haría con un amplificador de instrumentación IC en la parte delantera. Prácticamente no puedes duplicar eso con amplificadores operacionales. Son $5 bien gastados.

-1 para afirmaciones sin fundamento que no se corresponden con los requisitos (CMRR). Esperemos que Nick tenga la respuesta que necesita en cualquier caso.
@cowboydan: ¿ha intentado amplificar señales de nivel de microvoltios con una ganancia de 10 ^ 6 sin un CMRR alto? La única suposición que asumo es que cuando haya terminado, le gustaría algo relacionado con EMG en la salida. ¿Puedes hacer esto solo con amplificadores operacionales? Por supuesto, pero tienes que ser mucho mejor en eso y trabajar mucho más duro que si estuvieras tratando de hacerlo con una etapa de entrada de amplificador de instrumentación.
sí tengo. Tú ganas.
Bueno, con un CMRR de 40dB, incluso 1 mV de ruido de modo común saturará un circuito de amplificador operacional suministrado de +/0 10V con una ganancia de 10^6. ¿Por qué molestarse cuando puede obtener 70-90dB con un solo chip? El consejo en los comentarios para usar un INA118 fue correcto.
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