Eine nichtinvertierende Stufe erhält die Eingangspolarität

Der Rückkopplungsteiler legt die Verstärkung fest

Verbinden Sie Vin mit V+, Rf vom Ausgang nach V− und Rg von V− nach Vref. Bei idealer stabiler linearer Schleife und vernachlässigbaren Eingangsströmen ergibt KCL $V_o=V_{ref}+(1+R_f/R_g)(V_{in}-V_{ref})$. Signal- und Rauschverstärkung sind in dieser einfachen Topologie beide $1+R_f/R_g$. Ein Folger ist der Spezialfall direkter Ausgangsrückkopplung mit Verstärkung eins.

Es seien Vref = 1.65 V, Rg = 10 kΩ und Rf = 100 kΩ. Die Verstärkung beträgt 11. Ein Sensoreingang 1.67 V erzeugt ideal 1.87 V Ausgang, eine Abweichung 220 mV oberhalb des Bezugs. Bei 1.63 V Eingang ist die Ausgabe 1.43 V. Ein Eingabebereich ±20 mV wird daher auf 1.43–1.87 V abgebildet, deutlich innerhalb des angenommenen Ausgangsbereichs 0.2–3.1 V.

Belastung existiert weiterhin

Der ideale nichtinvertierende Eingang hat unendlichen Widerstand, ein realer Operationsverstärker aber Eingangswiderstand, Kapazität und Biasstrom. Eine Quelle mit 10 kΩ und 10 nA Biasstrom kann 100 μV Eingangsfehler erhalten, die Verstärkung 11 in ungefähr 1.1 mV Ausgangsfehler umsetzt. Das Vorzeichen hängt von der Stromrichtung ab. Berücksichtigen Sie diesen Term getrennt von der Eingangsoffsetspannung.

Ein Ausgangspuffer entkoppelt Spannungen, bezieht Energie aber aus seiner Versorgung. Er kann keinen unbegrenzten Laststrom liefern. Bei 1.87 V an 10 kΩ nach Masse beträgt der Laststrom 0.187 mA. An 100 Ω beträgt er 18.7 mA, eine ganz andere Bauteilanforderung. Gegenkopplung beseitigt keine Ausgangsstromgrenzen.

Verhältnisse und Absolutwerte wählen

Ein Wechsel von Rg/Rf 10 kΩ/100 kΩ zu 1 kΩ/10 kΩ erhält ideale Verstärkung, erhöht aber Rückkopplungsnetzstrom und verändert Rausch- und Biasstromeffekte. Bei dieser Eingabe beträgt der Strom durch Rg (1.67 − 1.65)/10 kΩ = 2 μA. Führen Sie eine Verbindungstabelle und unterscheiden Sie Strom zum Bezug und zur Last.

Die Referenz muss diese Rückkopplungsströme bewältigen können. ADIs Hinweis zur Arbeitspunkteinstellung bei einfacher Versorgung erklärt praktische Referenz- und Entkopplungsaspekte.