Разница между двумя топологиями операционных усилителей с коэффициентом усиления +1

У меня есть две схемы схемы дифференциального драйвера, которые принимают несимметричный вход и обеспечивают на выходе буферизованную пару +1 и -1, умноженную на вход, и я изо всех сил пытаюсь понять разницу между ними.

В схеме A инвертирующий вход нижнего операционного усилителя (U104B, настроенный на коэффициент усиления +1) подключен к земле через R117. Насколько я могу судить, это «стандартная» топология, и я понимаю, как она работает. (Обратите внимание, что метки кажутся неправильными, поэтому верхний выход операционного усилителя, помеченный «Diff Out+», имеет усиление -1, а нижний, помеченный «Diff Out-», имеет усиление +1.)

введите описание изображения здесь

С другой стороны, в схеме B операционный усилитель с эквивалентным коэффициентом усиления +1, U12A (верхний), имеет свой инвертирующий вход, подключенный к входному сигналу через R41. Неинвертирующий вход также напрямую подключен к входному сигналу.

введите описание изображения здесь

Почему кто-то может подключить инвертирующий вход операционного усилителя с коэффициентом усиления +1 к входному сигналу, а не к земле, как в «стандартной» топологии неинвертирующего операционного усилителя? Может меньше шума? Лучше подавление синфазного сигнала? (Меня не интересуют типы операционных усилителей или дополнительные резисторы и конденсаторы на выходе и обратной связи — только различия между входами в двух схемах).

Ответы (2)

Верхний операционный усилитель схемы B работает как (положительный) усилитель с единичным усилением, и R41 играет особую роль!

Во многих случаях конфигурация с единичным усилением имеет слишком малый запас по фазе (переходная характеристика с эффектом звона или даже нестабильность). Здесь у нас есть схема (единичное усиление) с выбираемым усилением контура , которое может быть установлено на любое значение для обеспечения «хорошего» и достаточного запаса по фазе. Следовательно, мы даже можем использовать операционные усилители без компенсации единичного усиления.

В этой схеме коэффициент обратной связи k=-R41/(R41+R40) , и его можно выбрать, не касаясь коэффициента усиления с обратной связью, равного единице. Более того, обе схемы усилителя (верхняя и нижняя) теперь могут иметь точно такое же усиление контура для R40/R41=R43/R44 (один и тот же запас по фазе, одинаковая переходная характеристика).

Без формального расчета видно, что напряжение Vp на неинв. ввод Vp=Vin . Для идеального операционного усилителя с Vn=Vp=Vin ток через R41 и, следовательно, через R40 отсутствует. Следовательно, имеем Vout=Vin и Vout/Vin=1.

Таким образом, это, по сути, бесплатный способ точного согласования коэффициентов усиления контура двух дифференциальных усилителей? Это умно! Я предполагаю, что эта конфигурация хороша для использования в ситуациях, когда операционный усилитель может быть заменен на другую модель позже, позволяя регулировать для предотвращения пикового усиления путем соответствующего выбора R41.

Во второй схеме будет работать как показано — ток через R41 все равно не течет — но похоже на ошибку. Чтобы сбалансировать токи смещения, R41 должен быть подключен между Diff_In и неинвертирующим входом, а R40 должен быть единственным, подключенным к инвертирующему входу.

Но по той же причине между выводом 5 U12B и землей также должен быть резистор 2,5 кОм.

Возможно, разработчик думал, что при подключении R41, как показано, U12A будет иметь «такой же дисбаланс» в токах смещения, что и U12B, но это не так.

Нет, это не ошибка... вместо этого очень универсальный дизайн каскада с единичным усилением (см. мой ответ)
Разница между двумя топологиями операционных усилителей с коэффициентом усиления +1
СпросиСетьПолитика конфиденциальности1y, 0v