Operationsverstärkerschaltungen sind so ausgelegt, dass unabhängig von den Unterschieden zwischen den einzelnen Operationsverstärkern eine bestimmte Verstärkung erzielt wird. Eine sehr verbreitete Schaltung hat eine Verstärkung von -R2 / R1. Hier ist ein (korrigierter) Schaltplan:
Eine andere übliche Konfiguration hat eine Verstärkung von R2 / R1 + 1 und ist nicht invertierend:
Was ich nicht sehen kann, ist, warum auf der Erde irgendjemand die Umkehrung verwenden würde, außer in dem merkwürdigen Fall, in dem Sie tatsächlich eine Umkehrung wünschen. Die nicht invertierende hat eine hohe Eingangsimpedanz ohne zusätzliche Eingangsstufe und fast die gleiche Verstärkung. Hat das erste Beispiel einen Vorteil?
Da das erste Beispiel keine hohe Eingangsimpedanz aufweist, kann das Ansteuern einen erheblichen Stromverbrauch verursachen. Daher wird häufig ein Source Follower vor dem Verstärker platziert. Gibt es für die zweite Konfiguration einen Grund, warum jemals ein Source-Follower erforderlich sein würde?
Antworten:
Die invertierende Konfiguration kann eine Verstärkung von weniger als 1 erzielen und kann als Mischer verwendet werden. Hier ist eine gute Grundierung.
http://chrisgammell.com/2008/08/02/how-does-an-op-amp-work-part-1/
Ich weiß nicht genau warum (jeder kann mitmachen), aber die Tatsache, dass die negative Rückkopplung den negativen Eingangsanschluss auf 0 V hält, bedeutet, dass der Knoten ein geeigneter Ort ist, um Ströme zu summieren, wodurch die Mischerschaltung funktionsfähig wird (obwohl sie invertiert). . Operationsverstärker sind auch billig und werden in Paketen mit mehr als einem geliefert, so dass Sie normalerweise etwas wieder umkehren können, wenn es "verkehrt herum" ist.
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Ein noch nicht erwähnter Faktor ist, dass einige Operationsverstärker am besten funktionieren, wenn die Gleichtakt-Eingangsspannung in einem engen Bereich gehalten wird. Es ist sehr schwierig, einen Operationsverstärker zu entwickeln, bei dem dieselbe Schaltung Gleichtaktspannungen in der Nähe beider Schienen verarbeitet. Normalerweise funktioniert ein Operationsverstärker entweder nicht richtig, wenn sich die Eingänge zu nahe an einer der Schienen befinden, oder er verfügt über einen Satz von Eingangsschaltungen, die verwendet werden können, wenn sich die Spannungen in der Nähe einer Schiene befinden, und einen anderen Satz, wenn sich die Spannungen in der Nähe der anderen befinden und eine Schaltung, die automatisch zwischen ihnen umschaltet. Wenn die beiden Eingangskreise nicht perfekt übereinstimmen, kann das Umschalten zwischen den beiden den Ausgang stören. Durch Halten der Gleichtaktspannung auf einem festen Wert wird dieses Problem behoben.
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In any case, inverting is not a problem. We can get a positive signal just by changing the wiring. Furthermore, I think using several amp stages is pretty common, and an even number of inverting amps make a bigger non-inverting one.
Wikipedia bietet einige Nachteile für die nicht invertierende Konfiguration: http://en.wikipedia.org/wiki/Operational_amplifier_applications#Non-inverting_amplifier
I don't think that placing a buffer in the input of the second configuration provides any advantage.
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Really, nowadays the humble inverting amplifier has almost no advantages over the non-inverting amplifier (excluding the absence of a common-mode error and, of course, the inversion). But in the past, when there were no differential amplifiers, this was the only way to make an amplifier with negative feedback.
The generalized inverting configuration with various elements E1 and E2 (resistors, capacitors, inductors, diodes, transistors, sensors, etc.) connected in the place of R1 and R2, is extremely useful. There the op-amp removes the undesired voltage drop across E2 by an equivalent output voltage thus providing ideal load conditions (short connection) for E1... the op-amp acts as an element with negative impedance neutralizing the positive impedance of E2. See more about this technique in my wikibooks story of Voltage compensation.
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