Inverting opamp devresinin inverting olmayana göre avantajı nedir?

30

Op amp devreleri, bireysel op amper arasındaki farklara bakılmaksızın spesifik bir kazanç elde etmek için tasarlanmıştır. Çok yaygın bir devrede -R2 / R1 kazancı var. İşte bir (düzeltilmiş) şematik:

op amp şemasını ters çevirmek

Başka bir yaygın konfigürasyon R2 / R1 + 1 kazancına sahiptir ve ters çevrilmezdir:

ters çevirmeyen şematik

Göremediğim şey, neden gerçekten ters çevirmek istediğiniz tuhaf durum dışında, neden birisinin tersini kullandığı. Ters çevrmeyen, ekstra giriş aşaması olmadan yüksek giriş empedansına ve neredeyse aynı kazanca sahiptir. İlk örneğe göre herhangi bir avantaj var mı?

Ayrıca, ilk örnek yüksek giriş empedansına sahip olmadığından, sürülmesi önemli miktarda akım alabilir. Bu nedenle, çoğu zaman amplifikatörden önce bir kaynak takipçisi yerleştirilir. İkinci yapılandırmada, bir kaynak izleyicinin gerekli olması için herhangi bir neden var mı?

operational-amplifier

— Dov
kaynak

2

İlk durumda (ters çevirme), tek beslemeli bir op-amp olduğundan, + girişine VCC / 2 beslemesinin "sanal bir zemine" sahip olması gerekmez, aksi halde çıktı negatif olmaya çalışır mı? (Ben hala op-amp kullanmayı öğrenen dijital bir adamım, bu yüzden bu konuda kolayca yanılıyor olabilirim).

— tcrosley

2

Kendi sorunuzu cevapladınız. Bazen düşük giriş empedanslı bir amplifikatör istersiniz . Örneğin, akımı yükseltirseniz.

19

Ters çevirme konfigürasyonu 1'den daha az kazanabilir ve bir mikser olarak kullanılabilir. İşte güzel bir astar.

http://chrisgammell.com/2008/08/02/how-does-an-op-amp-work-part-1/

Tam olarak nedenini (kimse içeri girmekte özgürsün) bilmiyorum, ancak negatif geri besleme terminalinin 0v'de negatif giriş terminalini tutması, düğümün akımları toplamak için uygun bir yer olduğu anlamına gelir; . Op amper de ucuzdur ve birden fazla paketle birlikte gelir, bu yüzden genellikle "baş aşağı" olduğunda bir şeyi tekrar tersine çevirebilirsiniz

— user11311
kaynak

12

Henüz bahsedilmeyen faktörlerden biri, bazı op amperlerin ortak mod giriş voltajı dar bir aralıkta tutulduğu zaman en iyi şekilde çalışmasıdır. Aynı devrenin her iki raya yakın ortak mod gerilimleri kullandığı bir op amper tasarlamak çok zordur. Tipik olarak, bir op amp, girişler rayların birine çok yakın olduğunda veya düzgün çalışmadığında ya da voltajlar bir raya yakın olduğunda kullanım için bir giriş devresi setine sahip olur; ve otomatik olarak aralarında geçiş yapmak için devre. İki giriş devresi tam olarak eşleşmezse, o zaman arasında geçiş yapmak çıkışı rahatsız edebilir. Ortak mod voltajını sabit bir değerde tutmak bu sorunu ortadan kaldırır.

— SuperCat
kaynak

1

Değişken bir ortak mod voltajına sahip olmak, giriş diferansiyel çiftini besleyen akım aynasında kanal uzunluğu modülasyonu / Erken etki gibi mekanizmalar yoluyla bozulma yaratır. Büyük kaynak dirençleri ile bu bozulma oldukça önemli olabilir.

— Bitrex

1

İlk kitabında, Jim Williams Williams Kuralı'nı formüle etti: "hassas op amp devrelerinin bilinen bir prensibi ... her zaman tersine çevirir (yapamadığınız zamanlar hariç)."

— 13:03

@ markrages: Bu kuralı seviyorum. Giriş akımlarını en aza indirmek isteyen durumlarda ve ters çevirmeyen bir konfigürasyon için genellikle yolun olduğu durumlarda op amper kullanımı yaygındır, ancak birinin girişi bilinen sonlu direnç özelliklerine sahipse, bu iyi bir işarettir. ters bir yapılandırma kullanın.

— supercat,

1

@ markrages: Merakla, aynı prensip diğer bazı alanlarda da ortaya çıkıyor. Örneğin, standart siyah beyaz film, pozitif veya negatif üretmek için işlenebilir ve hem pozitif hem negatif renkli filmler mevcuttur. Doğrudan bir pozitif, negatiften yapılan bir baskıdan daha iyi olabilir, ancak negatiften yapılan bir baskı, pozitif olandan daha iyidir.

— supercat

Her ne kadar ters çevirmenin ideal olmadığı birkaç durum olsa da. Örneğin, kaynak empedansınız yüksekse, potansiyel olarak yüksek değerli dirençler kullanmanız gerekir; bu durumda gürültü gerekenden daha yüksek olabilir. Kaynak empedansı çok yüksek olmasa bile, genellikle seri dirençleri en aza indirmek istersiniz. Özellikle ses devrelerinde gürültüyü düşük tutmak için. Gerçekten iyi bir düşük gürültülü ses devresi çalışıyorsanız, sinyal yolunda genellikle çok düşük veya seri direnç yoktur.

— squarewav

5

Her durumda, ters çevirme bir sorun değildir. Sadece kablolamayı değiştirerek pozitif bir sinyal alabiliriz. Dahası, birkaç amp aşaması kullanmanın oldukça yaygın olduğunu düşünüyorum ve daha da tersine çevrilen amper sayısının tersine çevrilmesi daha büyük olur.

Wikipedia, ters çevrilmeyen yapılandırma için bazı dezavantajlar veriyor: http://en.wikipedia.org/wiki/Operational_amplifier_applications#Non-inverting_amplifier

İkinci konfigürasyonun girişine bir tampon yerleştirmenin herhangi bir avantaj sağladığını sanmıyorum.

— şayak
kaynak

1

Pozitif geri beslemenin kullanılması, genellikle çıkışın pozitif raya "kaçmasını" sağlar ve daha sonra temelde kapanana kadar ilk pozitif çıkış gerilimi olayını kilitler. Bazı değişken giriş sinyallerini yükseltmeye çalışırken bu kullanılamaz.

— JimmyB

Cevabınıza Wikipedia'da belirtilen dezavantajları ekleyebilir misiniz?

— Dmitry Grigoryev

0

Gerçekten, bugünlerde mütevazi evirici amplifikatörün evirici olmayan amplifikatöre göre neredeyse hiçbir avantajı yok (ortak mod hatası ve elbette, inversiyon hariç). Ancak geçmişte, diferansiyel amplifikatör olmadığında, negatif geri beslemeli bir amplifikatör yapmanın tek yolu buydu.

R1 ve R2 yerine bağlanmış çeşitli elemanlar E1 ve E2 (dirençler, kapasitörler, indüktörler, diyotlar, transistörler, sensörler, vb.) İle genelleştirilmiş ters çevirme konfigürasyonu son derece yararlıdır. Burada op-amp, E2 boyunca istenmeyen voltaj düşüşünü eşdeğer bir çıkış voltajı ile ortadan kaldırır, böylece E1 için ideal yük koşulları (kısa bağlantı) sağlar. Bu teknik hakkında daha fazla bilgi için Wikibook'umda Voltage kompanzasyon hikayesi var .

görüntü tanımını buraya girin

— Devre fantasisti
kaynak