नॉन-इनवर्टिंग पर ओवरवेट ओपैंप सर्किट का क्या फायदा है?

Question

Op amp सर्किट को व्यक्तिगत ऑप एम्प के बीच के अंतर की परवाह किए बिना एक विशिष्ट लाभ प्राप्त करने के लिए डिज़ाइन किया गया है। एक बहुत ही सामान्य सर्किट का लाभ -R2 / R1 है। यहाँ (सही) योजनाबद्ध है:

एक अन्य सामान्य कॉन्फ़िगरेशन में R2 / R1 + 1 का लाभ है और यह गैर-इनवर्टिंग है:

मैं यह नहीं देख सकता कि पृथ्वी पर कोई भी एक inverting का उपयोग क्यों करेगा, केवल उस विषम मामले को छोड़कर जहां आप वास्तव में उलटा चाहते हैं। गैर-inverting एक अतिरिक्त इनपुट चरण के बिना उच्च इनपुट प्रतिबाधा है, और लगभग एक ही लाभ है। क्या पहले उदाहरण से कोई फायदा है?

इसके अलावा, चूंकि पहले उदाहरण में उच्च इनपुट प्रतिबाधा नहीं है, इसलिए यह ड्राइव करने के लिए महत्वपूर्ण वर्तमान ले सकता है। तो, अक्सर एक स्रोत अनुयायी को एम्पलीफायर से पहले रखा जाता है। दूसरे कॉन्फ़िगरेशन के लिए, क्या कोई कारण है कि एक स्रोत अनुयायी कभी भी आवश्यक होगा?

Comments

पहले मामले में (inverting), चूंकि यह एक एकल-आपूर्ति सेशन-amp है, इसलिए किसी को VCC / 2 के "वर्चुअल ग्राउंड" को + इनपुट में फीड करने की आवश्यकता नहीं होगी, अन्यथा आउटपुट नकारात्मक जाने की कोशिश करेगा? (मैं एक डिजिटल आदमी अभी भी op-amps का उपयोग करना सीख रहा हूं, इसलिए मैं आसानी से इस बारे में गलत हो सकता हूं)।

— tcrosley

आपने अपने प्रश्न का उत्तर दिया है। कभी-कभी आप कम इनपुट प्रतिबाधा के साथ एक एम्पलीफायर चाहते हैं । उदाहरण के लिए, यदि आप करंट को बढ़ा रहे हैं।

Answer 1

इनवर्टिंग कॉन्फ़िगरेशन कम से कम 1 प्राप्त करने में सक्षम है, और इसे मिक्सर के रूप में इस्तेमाल किया जा सकता है। यहाँ एक अच्छा प्राइमर है।

http://chrisgammell.com/2008/08/02/how-does-an-op-amp-work-part-1/

मुझे नहीं पता कि क्यों (किसी को भी झिझक में बेहिचक) लगता है, लेकिन यह तथ्य कि नकारात्मक प्रतिक्रिया 0v पर नकारात्मक इनपुट टर्मिनल को पकड़े हुए है, इसका मतलब है कि नोड समकोण धाराओं के लिए एक उचित स्थान है, जिससे मिक्सर सर्किट व्यवहार्य हो जाता है (हालांकि inverting) । ओप एम्प्स सस्ते भी होते हैं और एक से अधिक के साथ पैकेज में आते हैं, इसलिए यदि आप "अप डाउन" करते हैं, तो आप आमतौर पर बस फिर से कुछ बदल सकते हैं

Answer 2

एक कारक जो अभी तक उल्लेखित नहीं है, वह यह है कि कुछ ऑप एम्प्स सबसे अच्छा काम करते हैं जब सामान्य-मोड इनपुट वोल्टेज को एक संकीर्ण सीमा के भीतर रखा जाता है। एक ऑप एम्प को डिजाइन करना बहुत मुश्किल है जिसमें एक ही सर्किटरी दोनों रेल के पास आम-मोड वोल्टेज को संभालती है। आमतौर पर, एक सेशन एम्पी या तो सही तरीके से काम नहीं करेगा जब इनपुट किसी एक रेल के पास हो, या फिर उसके पास इनपुट सर्किट्री का एक सेट होगा जब वॉल्टेज एक रेल के पास होगा, दूसरे के लिए सेट जब वोल्टेज दूसरे के पास होगा। , और उनके बीच स्वचालित रूप से स्विच करने के लिए सर्किट्री। यदि दो इनपुट सर्किट पूरी तरह से मेल नहीं खाते हैं, तो इसके बीच स्विच करना आउटपुट को परेशान कर सकता है। सामान्य मोड वोल्टेज को एक निश्चित मूल्य पर रखने से यह समस्या समाप्त हो जाती है।

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एक अलग आम मोड वोल्टेज होने से विरूपण होता है, चैनल की लंबाई मॉडुलन जैसे तंत्र के माध्यम से / वर्तमान दर्पण में इनपुट अंतर जोड़ी को खिलाने में प्रारंभिक प्रभाव। बड़े स्रोत प्रतिरोधों के साथ यह विकृति काफी महत्वपूर्ण हो सकती है।

— बिट्रैक्स

अपनी पहली पुस्तक में, जिम विलियम्स ने विलियम्स नियम तैयार किया है: "सटीक ऑप सर्किट के एक छोटे से ज्ञात सिद्धांत ... हमेशा उल्टा (जब आप नहीं कर सकते हैं तो छोड़कर)।"

— चिह्नित करता है

@ चिह्न: मुझे वह नियम पसंद है। उन मामलों में ऑप एम्प्स का उपयोग करना आम है, जहां कोई इनपुट धाराओं को कम करना चाहता है, और उन लोगों के लिए एक गैर-इनवर्टिंग कॉन्फ़िगरेशन आमतौर पर जाने का तरीका है, लेकिन अगर किसी के इनपुट में परिमित प्रतिरोध विशेषताओं को जाना जाता है, तो यह एक अच्छा संकेत होना चाहिए। inverting config का उपयोग करें।

— सुपरकैट

@ चिह्न: उत्सुकता से, कुछ अन्य क्षेत्रों में भी यही सिद्धांत दिखाई देता है। उदाहरण के लिए, मानक ब्लैक एंड व्हाइट फिल्म को सकारात्मक या नकारात्मक बनाने के लिए संसाधित किया जा सकता है, और सकारात्मक और नकारात्मक दोनों रंग फिल्में उपलब्ध हैं। एक नेगेटिव से बने प्रिंट से सीधा पॉजिटिव बेहतर हो सकता है, लेकिन एक नेगेटिव से बना हुआ प्रिंट पॉजिटिव से बने एक से बेहतर होता है।

— सुपरकैट

हालांकि ऐसे कई मामले हैं जहां inverting आदर्श नहीं है। उदाहरण के लिए, यदि आपका स्रोत प्रतिबाधा अधिक है, तो आपको संभावित उच्च मूल्य प्रतिरोधों का उपयोग करना होगा, जिसमें शोर आवश्यक से अधिक हो सकता है। भले ही स्रोत प्रतिबाधा बहुत अधिक न हो, आम तौर पर आप श्रृंखला प्रतिरोधों को कम करना चाहते हैं। विशेष रूप से ऑडियो सर्किट में शोर कम रखने के लिए। यदि आप वास्तव में कम शोर वाले ऑडियो सर्किट का अध्ययन करते हैं, तो आप आमतौर पर सिग्नल पथ में बहुत कम या यहां तक ​​कि कोई श्रृंखला प्रतिरोध नहीं पाएंगे।

— चौदह

Answer 3

किसी भी मामले में, inverting एक समस्या नहीं है। हम केवल वायरिंग को बदलकर एक सकारात्मक संकेत प्राप्त कर सकते हैं। इसके अलावा, मुझे लगता है कि कई amp चरणों का उपयोग करना बहुत आम है, और एक inverting amps की एक भी संख्या एक बड़ा गैर-inverting बनाते हैं।

विकिपीडिया नॉन-इनवर्टिंग कॉन्फ़िगरेशन के लिए कुछ नुकसान देता है: http://en.wikipedia.org/wiki/Operational_amplifier_applications#Non-inverting_amplifier

मुझे नहीं लगता कि दूसरे कॉन्फ़िगरेशन के इनपुट में बफर रखने से कोई फायदा होता है।

Comments

सकारात्मक प्रतिक्रिया का उपयोग करने से आमतौर पर आउटपुट "पॉजिटिव रन" पॉजिटिव रेल तक पहुंच जाएगा और फिर वहीं रह जाएगा, जो मूल रूप से पावर्ड डाउन होने तक पहली पॉजिटिव आउटपुट वोल्टेज ईवेंट को लेट कर देगा। यह कुछ अलग इनपुट संकेत बढ़ाना जब कोई फायदा नहीं है।

— जिमीबी

क्या आप अपने उत्तर में विकिपीडिया में बताए गए नुकसान शामिल कर सकते हैं?

— दिमित्री ग्रिगोरीव

Answer 4

वास्तव में, आजकल विनम्र inverting एम्पलीफायर गैर-इनवर्टिंग एम्पलीफायर (सामान्य मोड त्रुटि की अनुपस्थिति को छोड़कर और, निश्चित रूप से, उलटा) पर लगभग कोई लाभ नहीं है। लेकिन अतीत में, जब कोई अंतर एम्पलीफायरों नहीं थे, तो यह नकारात्मक प्रतिक्रिया के साथ एक एम्पलीफायर बनाने का एकमात्र तरीका था।

R1 और R2 के स्थान पर जुड़े विभिन्न तत्वों E1 और E2 (प्रतिरोधों, कैपेसिटर, इंडक्टर्स, डायोड, ट्रांजिस्टर, सेंसर आदि) के साथ सामान्यीकृत इनवर्टिंग कॉन्फ़िगरेशन बेहद उपयोगी है। वहाँ सेशन-amp E2 भर में अवांछित वोल्टेज ड्रॉप को एक समान आउटपुट वोल्टेज द्वारा निकालता है, इस प्रकार E1 के लिए आदर्श लोड की स्थिति (शॉर्ट कनेक्शन) प्रदान करता है ... op-amp नकारात्मक Eedance के साथ एक तत्व के रूप में कार्य करता है जो E2 के सकारात्मक प्रतिबाधा को बेअसर करता है। वोल्टेज मुआवजे की मेरी विकीबुक्स कहानी में इस तकनीक के बारे में अधिक देखें ।