Đảo ngược bộ đệm với op-amps

Tôi biết rằng thật dễ dàng để tạo bộ đệm đạt được sự thống nhất với op-amp (như một người theo dõi điện áp):

^{mô phỏng mạch này - Sơ đồ được tạo bằng CircuitLab}

Tôi cũng biết rằng thật dễ dàng để tạo bộ đệm đảo ngược với op-amp (bộ khuếch đại đảo ngược với ):$R_1 = R_2$

^{mô phỏng mạch này}

Tuy nhiên, độ chính xác của bộ khuếch đại đảo ngược này phụ thuộc vào độ chính xác của và - nếu chúng không được kết hợp chặt chẽ, đầu ra sẽ khác một chút so với .$R_1$$R_2$$-V_{in}$

Có cách nào để tạo bộ đệm đảo ngược với op-amp không phụ thuộc vào độ chính xác của các điện trở này, như tín hiệu điện áp không? Có phải là một ý tưởng tốt hơn để có được điện trở chính xác cao hơn?

Không, không có cách nào để tạo bộ đệm đảo ngược chỉ bằng một op-amp không phụ thuộc vào các giá trị điện trở. Bạn có thể có được các điện trở với độ chính xác và ổn định rất tốt (với mức giá ấn tượng không kém) hoặc bạn có thể có được các mạng có khớp (về giá trị và hệ số nhiệt độ) trong đó độ chính xác tuyệt đối có thể không quá ấn tượng nhưng tỷ lệ được kiểm soát chặt chẽ.

Có một cách để đảo ngược tín hiệu mà không có điện trở chính xác - phương pháp gọi là tụ điện bay, nhưng nó khá phức tạp và điện trở là giải pháp tốt hơn cho hầu hết các tình huống xuống độ chính xác đến mức ppm.

Một khả năng. Họ đã từng chế tạo một số op-amps chuyên dụng có đầu ra khác biệt, dương và âm, có khả năng điều khiển các cặp đường vi sai. Tôi chưa bao giờ sử dụng một và tôi không nhớ các số phần. Nhưng tôi giả sử nếu bạn kết nối đầu ra dương lên như một tín hiệu điện áp thì đầu ra âm sẽ âm như nhau.

Lưu ý rằng ngay cả việc sắp xếp op-amp theo điện áp cũng không hoàn hảo. Có các thông số kỹ thuật và lợi ích nhỏ, trong khi nhỏ, có thể dẫn đến kết quả đầu ra không hoàn hảo từ một đến một trong các đầu vào.

Thêm vào câu trả lời của Nedd, các IC khuếch đại vi sai đạt được sự thống nhất chính xác mà bạn đang tìm kiếm thuộc loại INA105, DRV134, THAT1240, v.v. Có một số phẩm chất, nhà sản xuất và nhà sản xuất và tất nhiên là một phạm vi giá khác nhau. Mạch trong câu hỏi sẽ là một bên dưới, từ biểu dữ liệu INA105.

Kinh nghiệm thực tế thường đi chệch khỏi lý tưởng sách giáo khoa đặc biệt là trong lĩnh vực tương tự. Nếu bạn đang sử dụng điện trở chất lượng tốt từ cùng một nhà sản xuất và cùng một đợt thì độ chính xác giữa các điện trở riêng sẽ tốt hơn dung sai được trích dẫn của giá trị danh nghĩa.

Nếu bạn muốn đạt được sự thống nhất đảo ngược op amp trong thực tế bằng cách sử dụng một thiết bị có mục đích chung như LM324, chỉ cần tính toán các giá trị điện trở để đưa ra mức tăng tính toán G = -1.009 Ví dụ , Rin = 218k, Rf=220k. Điều này sẽ cung cấp cho bạn mức tăng thực tế đo được G = -1với vôn kế của bạn.

Tôi chưa bao giờ sử dụng bất cứ thứ gì kỳ lạ hơn LM324, tôi đã sử dụng phần này để giao tiếp với các cảm biến đòi hỏi mức độ chính xác của microvolt mà không gặp vấn đề gì khi tạo ra đầu ra ổn định. Khó khăn của bạn bắt đầu cố gắng để bộ chuyển đổi AD của vi điều khiển của bạn ổn định.