Почему разработчики используют операционные усилители с дробным коэффициентом усиления?

Я часто нахожу конструкции, подобные следующим

схематический

смоделируйте эту схему - схема, созданная с помощью CircuitLab

Если выигрыш меньше единицы (   р 2 / р 1 < 1 )

Почему бы просто не использовать резистивный делитель напряжения? Помимо инверсии (которая, как правило, не имеет значения во многих приложениях), делитель с   ( р 1 − р 2 ) & р 2 будет производить тот же выход с тем же входным сопротивлением. Кроме того, у него не будет проблем со смещением, проблемой входного тока смещения, проблемой шума транзистора или проблемой полосы пропускания (добавление пары конденсаторов может сделать его практически ровным по частоте).

Хотя мой первый инстинкт состоит в том, чтобы рассматривать это как возможную нестабильность (усиление, превышающее спецификации операционного усилителя), я вижу, что в основном это стабильный усилитель с трансдуктивностью, входной ток которого определяется выражением   В я н / р 1 , так что это не обоснованное возражение.

Ответы (3)

Почему бы не использовать просто делитель напряжения? Он разделяет входную и выходную цепи.

  • Выходное сопротивление низкое
  • Входное сопротивление R1.
  • Нагрузка не влияет на входное сопротивление.

Последнее особенно важно, так как изменение нагрузки на предыдущем этапе может привести к неожиданным последствиям, например, к изменению частотной характеристики или нелинейности.

Зачем использовать это, а не делитель напряжения и повторитель с единичным усилением, для приложений, где фаза не имеет значения?

  • Одинаковое количество компонентов
  • Входы операционного усилителя заземлены, что лучше всего подходит для производительности.

Операционный усилитель работает как буфер, обеспечивая гораздо более низкий выходной импеданс, чем чистый делитель. Это полностью устраняет любые эффекты нагрузки, создаваемые нижестоящей схемой.

Конфигурация с неинвертирующим повторителем напряжения обеспечит те же преимущества (и те же недостатки), но если вам нужна инверсия, то это путь.

Кроме того, иногда для приложения важно, чтобы узел между R1 и R2 удерживался под потенциалом земли.

@EdgarBrown, по моему опыту, большинство приложений для буфера, вопреки вашему опыту, как раз и предназначены для обеспечения выхода с низким импедансом для входа с высоким импедансом. Своего рода похоже на всю идею буфера.
@MarcusMüller Я видел ту же основную идею с дифференциальными усилителями, в которых дело не так однозначно, и согласование / буферизация импеданса определенно является проблемой (например, для высокоскоростных дифференциальных АЦП). Но я обычно вижу это в низкоскоростных схемах, где резистивный делитель работал бы, по крайней мере, также хорошо.

Если ваш датчик имеет высокий выходной импеданс, но АЦП должен получить большой заряд, а датчик не может обеспечить этот заряд достаточно быстро, чтобы поддерживать желаемую частоту дискретизации, то я мог бы использовать эту схему.

Почему разработчики используют операционные усилители с дробным коэффициентом усиления?
СпросиСетьПолитика конфиденциальности1y, 0v