反転加算アンプと非反転加算アンプ


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知られているように、以下のような反転および非反転加算回路があります。

ここに画像の説明を入力してください

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彼らの短所と長所は何ですか?

回答:


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非反転加算増幅器の主な欠点については、多くのアプリケーションでかなり役に立たないので、気にするつもりです。そう....

非反転加算アンプの大きな欠点は、入力の1つを切断すると、回路のゲインが接続されている残りのチャネルに対して2倍になることです。反転加算アンプでは、仮想地球加算ポイントが生成されるため、これは当てはまりません。

次の影響:-

  1. すべての入力を切断し、非反転ピンがフローティング(不良)
  2. 3番目の入力を追加すると、元の2つのチャネルのゲインが低下します(悪いこともありますが、他のアプリケーションでは良い場合があります)
  3. 可変出力インピーダンスを持つソースを接続すると、他の2つのチャネルのゲインが変化します(おそらく悪い)。
  4. 1つの入力から他のすべての入力へのクロストークがあります(深刻な場合とそうでない場合があります)

上記のいずれも、反転加算アンプでは発生しません。


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すでに述べた賛否両論に加えて、以下を追加したいです。

反転回路の帯域幅は、入力抵抗の数に応じて、非反転構成よりもはるかに小さくなります。それ以上に、出力のノイズもはるかに大きくなります。

この影響の理由は、フィードバック係数(それぞれ反転回路のループゲイン)です。

(1)非反転構成の場合、フィードバック係数は単にRin /(Rfeedback + Rin)です。[例:100k / 200k = 0.5]

(2)対照的に、反転回路の場合、フィードバック係数はRp /(Rp + R4)で、Rp = R1 || R2 || R3です。この減少したRpの値は、フィードバック信号を(フォワードゲインに影響を与えずに)低下させ、同時にループゲインを低下させます。

したがって、オペアンプの実際の周波数依存ゲインを考慮に入れると、それに応じて使用可能な帯域幅が減少します。同時に、低減されたフィードバック係数はノイズゲインの増加と関連しています(ノイズゲイン= 1 /フィードバック係数)

コメント:JWRM22からの回答では、「反転増幅器の方が安定している」と読むことができます。これは、反転増幅器と非反転増幅器の比較(両方とも同じフィードバックパスを持つ)には当てはまりませんが、ここで説明する加算アプリケーションには当てはまります。上記の(2)で説明したように、反転加算ブロックは同等のフィードバックが少ないため、安定性マージンが増加します。

もちろん、両方の代替回路間のすべての比較は、同等または少なくとも-同様のゲイン値を想定しています。


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簡単にするために、私は通常のアンプ回路(1つの入力と1つの出力)について答えます。R2はフィードバック抵抗です。

反転増幅器:Vout = Vin *-(R2 / R1)

反転アンプのゲインは簡単に調整できます。R2を2倍にすると、ゲインが2倍になります。また、反転増幅器はより安定しています。

非反転アンプ:Vout = Vin *(1+(R2 / R1))

非反転アンプは非常に高い入力インピーダンスを持っています。入力電流はほとんど(ナノアンペア)必要ありません。これは、回路に影響を与えずに回路を測定できることを意味します。

アナログ回路では、そのミックスとマッチ。反転増幅器の前にラインフォロワーを追加して、両方の利点を最大限に活用します。


「反転増幅器もより安定している」理由を説明できますか?
ダイバーは、2017年
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