Un étage non inverseur conserve la polarité d’entrée

Le diviseur de contre-réaction fixe le gain

Connectez Vin à V+, Rf de la sortie à V− et Rg de V− à Vref. Avec une boucle idéale stable et linéaire et des courants d’entrée négligeables, KCL donne $V_o=V_{ref}+(1+R_f/R_g)(V_{in}-V_{ref})$. Le gain du signal et le gain de bruit valent tous deux $1+R_f/R_g$ pour cette topologie simple. Le suiveur est le cas particulier de contre-réaction directe de sortie et de gain unitaire.

Soit Vref = 1.65 V, Rg = 10 kΩ et Rf = 100 kΩ. Le gain vaut 11. Une entrée de capteur de 1.67 V produit une sortie idéale de 1.87 V, soit un écart de 220 mV au-dessus de la référence. À 1.63 V d’entrée, la sortie vaut 1.43 V. Une plage d’entrée de ±20 mV donne donc 1.43–1.87 V, nettement à l’intérieur de la plage de sortie supposée 0.2–3.1 V.

L’effet de charge subsiste

L’entrée non inverseuse idéale a une résistance infinie, mais un amplificateur opérationnel réel a une résistance, une capacité et un courant de polarisation d’entrée. Une source de résistance 10 kΩ avec 10 nA de courant de polarisation peut subir 100 μV d’erreur d’entrée, transformés par le gain 11 en environ 1.1 mV d’erreur de sortie. Le signe dépend du sens du courant. Incluez ce terme séparément de la tension de décalage d’entrée.

Un tampon de sortie fournit une isolation en tension mais tire de l’énergie de son alimentation. Il ne peut pas fournir un courant de charge illimité. À 1.87 V dans 10 kΩ à la masse, le courant de charge vaut 0.187 mA. Dans 100 Ω, il vaut 18.7 mA, exigence très différente pour le composant. La contre-réaction ne fait pas disparaître les limites de courant de sortie.

Choisir rapports et valeurs absolues

Passer Rg/Rf de 10 kΩ/100 kΩ à 1 kΩ/10 kΩ conserve le gain idéal mais augmente le courant du réseau de contre-réaction et change les effets de bruit et de polarisation. Pour cette entrée, le courant dans Rg est (1.67 − 1.65)/10 kΩ = 2 μA. Conservez un tableau de connexions et distinguez le courant vers la référence du courant vers la charge.

La référence doit supporter ces courants de contre-réaction. La note ADI sur la polarisation à alimentation simple explique les considérations pratiques de référence et de découplage.