산업용 표준 센서 신호처리를 위해 다양한 입력신호를 5V 전압 출력으로 변환하는 새로운 디지털 계측 증폭기(DIA)를 설계하였다. 이 계측 증폭기는 상용의 계측증폭기, 7개의 아날로그 스위치, 2개의 1.0V와 -10.0V의 기준전압, 그리고 4개의 저항기로 구성된다. 신호 변환원리는 입력신호에 따라 저항기와 기준전압을 디지털적으로 선택하여 5V의 출력전압을 얻도록 회로 구성을 바꾸는 것이다. 시뮬레이션 결과 DIA는 0V~5V, 1V~5V, -10V~+10V, 그리고 4mA~20mA의 입력신호에 대하여 우수한 0~5V 출력전압 특성을 얻을 수 있다는 것을 확인하였다. 4가지 입력 신호에 대하여 비선형오차는 0.1%이하이다.
A novel digital instrumentation amplifier(DIA) converting universal signal inputs into 5V voltage-output for industry standard sensor signal processing was designed. The circuit consists of a commercial instrumentation amplifier, seven analog switches, two voltage references of 1.0V and -10.0V, and four resistors. The converting principle is the circuit reconstruction by switches for resistor values and reference voltages according to input signals. The simulation result shows that the DIA has a good output voltage characteristics of 0~5V for the input voltage of 0V~5V, 1V~5V, -10V~+10V, and 4mA~20mA. The nonlinearity error was less than 0.1% for the four type signal inputs.
