Operationsverstärker-Eingangswiderstand?

Ich lese das Datenblatt für den TL064 durch , das diese Abbildung auf Seite 16 enthält:

Dies ist natürlich ein Instrumentenverstärker, der anscheinend den Ausgang eines invertierenden Verstärkers anstelle einer Erdung in der unteren rechten Ecke der obigen Abbildung verwendet. Was mich jedoch wirklich verwirrt, sind die 100-kΩ-Widerstände, die direkt an den nicht invertierenden Eingängen von drei der vier Eingänge angeschlossen sind Verstärker. Ich kann mich nicht erinnern, einen Instrumentenverstärkerschaltkreis in Büchern oder Anwendungsberichten gesehen zu haben, und alle Instrumentenverstärker, die ich mit dem Drei-Operationsverstärker-Schema gebaut habe, funktionieren auch ohne sie.

Die Datenblätter geben einen Eingangswiderstand von 10 ¹² Ω an, der 10.000.000-mal größer als 100 kΩ ist, sodass den bereits hochohmigen JFET-Eingängen anscheinend nichts hinzuzufügen ist. Ich dachte, dass es vielleicht etwas mit Eingangs-Bias-Strömen zu tun hat, aber das ist nur ich, der in der Dunkelheit einen wilden Stich macht.

Interessanterweise zeigt Abbildung 26 im selben Datenblatt (Seite 18) eine Version eines Instrumentenverstärkers mit zwei Operationsverstärkern ohne die 100-kΩ-Widerstände an den nicht invertierenden Operationsverstärkereingängen!

Was ist der Zweck der 100-kΩ-Widerstände an den nicht invertierenden Eingängen in der obigen Schaltung? Vermisse ich etwas völlig Offensichtliches?

IMO dienen sie keinem Zweck, und sie können ausgelassen werden. Wenn sie den Eingangsversatz minimieren sollen, sollte auch eine Rückkopplung vom Ausgang zum invertierenden Eingang vorhanden sein. Beide Eingänge sollten die gleiche Impedanz haben.
Insbesondere bei sehr hohen Eingangsimpedanzen wie FET-Opamps scheint dies nicht erforderlich zu sein.

Es wird im Datenblatt nie besprochen, aber in der Praxis sind viele Spannungsfolger ohne den Serieneingangswiderstand instabil. Versuchen Sie, einen Spannungsfolger mit einem LME49710 zu bauen. Fahren Sie eine 150 Ohm Last. Verwenden Sie eine 1-kHz-Sinuswelle. Die Ausgabe sieht schrecklich aus, oder? Fügen Sie nun einen 10 KOhm Serienwiderstand am Eingang hinzu. Problem gelöst.

Auch ich würde gerne eine Erklärung dafür hören.

Dies kann ein Fehler im Schaltplan sein. Möglicherweise war die Absicht, dass die 100K-Widerstände Nebenwiderstände zum Eingang sind und nicht in Reihe. Shunt-Widerstände würden dazu dienen, die Eingangsimpedanz auf 100 K zu senken. (Eine astronomische Eingangsimpedanz ist nicht immer wünschenswert: Zum einen ist sie störanfällig.) Der zweite Zweck besteht darin, eine Gleichstromrückführung bereitzustellen, wenn sich unmittelbar vor dem Eingang ein Koppelkondensator befindet. Ohne den auf Masse bezogenen Eingang wird der Kondensator aufgeladen, bis dieser Eingang aus einem nützlichen Bereich gebracht wird. Bei einem JFET-Eingang mit einem sehr kleinen Vorstrom kann dies Stunden oder Tage dauern!

Eine nette Diskussion dazu finden Sie hier: http://www.analog.com/library/analogDialogue/archives/41-08/amplifier_circuits.html

(Trotzdem greift dies "nach Strohhalmen": denn die Schaltung würde dann wahrscheinlich den Kondensator anzeigen.)

Was die in Reihe geschalteten Widerstände angeht; Ich stimme den anderen zu. Der wahrscheinliche Grund wäre ein Stromschutz für den Fall, dass der Eingang aufgrund von Überspannung ausfällt.

Ich bin auf eine In-Amp-Schaltung zur Strommessung gestoßen, die ähnliche, mysteriöse Eingangswiderstände hatte (1,3 k an beiden Eingängen). Hinter den Widerständen steckt anscheinend die Absicht, Fehlerströme zu begrenzen, falls das CM über Schienen hinausgeht, z. B. wenn ein Sensor mit langen Zuleitungen abgetrennt wird. In dieser Application Note von Analog wird die Situation näher erläutert.

Die 100k-Widerstände im TI-Datenblatt scheinen jedoch ein wenig zu groß zu sein und erhöhen wahrscheinlich das Systemrauschen etwas.

Neben den genannten Gründen (Schutz, Stabilität, ...) möchte ich einen möglichen Grund hinzufügen: Bei einigen Operationsverstärkern muss die Quellenimpedanz beider Eingänge angepasst werden, um einen möglichst geringen Verzerrungsgrad zu erzielen. Dies wird zum Beispiel im OPA134 Datenblatt erklärt:

Der Widerstand wäre also vorhanden, um der Impedanz des anderen Eingangs zu entsprechen.