Uno stadio non invertente conserva la polarità di ingresso

Il partitore di retroazione imposta il guadagno

Collega Vin a V+, Rf dall'uscita a V− e Rg da V− a Vref. Con un anello ideale stabile lineare e correnti di ingresso trascurabili, KCL dà $V_o=V_{ref}+(1+R_f/R_g)(V_{in}-V_{ref})$. Guadagno del segnale e di rumore sono entrambi $1+R_f/R_g$ per questa semplice topologia. Un inseguitore è il caso speciale con retroazione diretta dall'uscita e guadagno unitario.

Siano Vref = 1.65 V, Rg = 10 kΩ e Rf = 100 kΩ. Il guadagno è 11. Un ingresso del sensore di 1.67 V produce un'uscita ideale di 1.87 V, una deviazione di 220 mV sopra il riferimento. Con ingresso 1.63 V, l'uscita è 1.43 V. Un intervallo di ingresso ±20 mV corrisponde quindi a 1.43–1.87 V, ampiamente entro un intervallo di uscita ipotizzato di 0.2–3.1 V.

Il carico esiste ancora

L'ingresso ideale non invertente ha resistenza infinita, ma un operazionale reale ha resistenza, capacità e corrente di polarizzazione di ingresso. Una sorgente con resistenza da 10 kΩ e corrente di polarizzazione di 10 nA può acquisire 100 μV di errore di ingresso, che il guadagno 11 trasforma in circa 1.1 mV di errore di uscita. Il segno dipende dalla direzione della corrente. Includi questo termine separatamente dalla tensione di offset di ingresso.

Un buffer di uscita fornisce isolamento di tensione ma prende energia dalla propria alimentazione. Non può erogare corrente di carico illimitata. A 1.87 V su 10 kΩ verso massa, la corrente di carico è 0.187 mA. Su 100 Ω è 18.7 mA, un requisito molto diverso del dispositivo. La retroazione non fa scomparire i limiti di corrente di uscita.

Scegli rapporti e valori assoluti

Cambiare Rg/Rf da 10 kΩ/100 kΩ a 1 kΩ/10 kΩ conserva il guadagno ideale ma aumenta la corrente della rete di retroazione e cambia gli effetti di rumore e corrente di polarizzazione. Per questo ingresso, la corrente attraverso Rg è (1.67 − 1.65)/10 kΩ = 2 μA. Mantieni una tabella dei collegamenti e distingui corrente verso il riferimento da corrente verso il carico.

Il riferimento deve poter gestire quelle correnti di retroazione. La nota ADI sulla polarizzazione ad alimentazione singola spiega considerazioni pratiche di riferimento e disaccoppiamento.