Um amplificador inversor usa um balanço de correntes

Corrente através de dois resistores

Conecte a entrada a V− por Rin, a saída a V− por Rf e V+ a uma tensão de referência Vref. Suponha corrente de entrada desprezível e uma malha estável sem saturação. Então V− ≈ Vref, portanto KCL no nó inversor dá $(V_{in}-V_{ref})/R_{in}+(V_o-V_{ref})/R_f=0$. Reorganizar produz $V_o=V_{ref}-(R_f/R_{in})(V_{in}-V_{ref})$.

Para um exemplo de alimentação simétrica com Vref = 0, Rin = 10 kΩ, Rf = 40 kΩ e Vin = 0.2 V, a saída é −0.8 V. A corrente de entrada é 20 μA. Essa resistência de entrada é aproximadamente Rin, portanto um sensor de alta resistência de fonte sofreria efeito de carga. Um terra virtual não é uma conexão física ao terra: a realimentação deixa o nó próximo do terra enquanto correntes dos resistores entram e saem dele.

Um exemplo de alimentação simples

Em uma alimentação presumida de 3.3 V, use Vref = 1.65 V e a mesma razão 4. Se Vin = 1.75 V, a saída é 1.25 V. Se Vin = 1.55 V, a saída é 2.05 V. O amplificador inverte desvios em torno da referência, em vez de produzir tensões absolutas negativas de saída que a alimentação não pode suportar.

Se uma excursão de entrada de +0.5 V em torno de Vref solicitar saída de −0.35 V, o circuito não poderá satisfazer a equação ideal nessa alimentação. Verifique excursão de saída, faixa de modo comum de entrada e corrente de carga necessária antes de considerar o projeto concluído.

A qualidade da referência entra no sinal

Reescrever a equação dá $V_o=(1+R_f/R_{in})V_{ref}-(R_f/R_{in})V_{in}$. Com razão 4, uma variação de 1 mV da referência produz uma variação de 5 mV na saída se Vin permanecer fixo em tensão absoluta. Ruído e deriva da referência, portanto, importam. Se sensor e amplificador compartilharem uma referência que varia em conjunto, analise sua correlação em vez de tratar automaticamente as duas contribuições da referência como independentes.

Registre separadamente o ganho do sinal −4 e o ganho de ruído 5. O segundo afeta estimativas de largura de banda de um amplificador operacional compensado com realimentação de tensão. Uma razão de resistores serve a dois cálculos relacionados, mas distintos.