Um estágio não inversor preserva a polaridade da entrada

O divisor de realimentação define o ganho

Conecte Vin a V+, Rf da saída a V− e Rg de V− a Vref. Com uma malha linear ideal estável e correntes de entrada desprezíveis, KCL dá $V_o=V_{ref}+(1+R_f/R_g)(V_{in}-V_{ref})$. O ganho do sinal e o de ruído são ambos $1+R_f/R_g$ nesta topologia simples. Um seguidor é o caso especial de realimentação direta da saída e ganho unitário.

Considere Vref = 1.65 V, Rg = 10 kΩ e Rf = 100 kΩ. O ganho é 11. Uma entrada de sensor de 1.67 V produz uma saída ideal de 1.87 V, um desvio de 220 mV acima da referência. Em uma entrada de 1.63 V, a saída é 1.43 V. Uma faixa de entrada de ±20 mV, portanto, mapeia para 1.43–1.87 V, confortavelmente dentro de uma faixa presumida de saída de 0.2–3.1 V.

O efeito de carga ainda existe

A entrada não inversora ideal tem resistência infinita, mas um amplificador operacional real tem resistência de entrada, capacitância e corrente de polarização. Uma fonte com resistência de 10 kΩ e corrente de polarização de 10 nA pode adquirir 100 μV de erro na entrada, que o ganho 11 transforma em aproximadamente 1.1 mV de erro na saída. O sinal depende do sentido da corrente. Inclua esse termo separadamente da tensão de offset de entrada.

Um buffer de saída fornece isolamento de tensão, mas retira energia de sua alimentação. Não pode entregar corrente de carga ilimitada. Em 1.87 V sobre 10 kΩ ao terra, a corrente de carga é 0.187 mA. Sobre 100 Ω, ela é 18.7 mA, uma exigência muito diferente para o dispositivo. A realimentação não faz desaparecer os limites de corrente de saída.

Escolha razões e valores absolutos

Mudar Rg/Rf de 10 kΩ/100 kΩ para 1 kΩ/10 kΩ preserva o ganho ideal, mas aumenta a corrente da rede de realimentação e altera os efeitos de ruído e corrente de polarização. Para esta entrada, a corrente por Rg é (1.67 − 1.65)/10 kΩ = 2 μA. Mantenha uma tabela de conexões e distinga corrente para a referência de corrente para a carga.

A referência deve conseguir lidar com essas correntes de realimentação. A nota da ADI sobre polarização com alimentação simples explica considerações práticas de referência e desacoplamento.