Pembalik penguat penjumlahan vs penguat penjumlahan non-pembalik

Seperti diketahui ada rangkaian penjumlahan inverting dan non-inverting, seperti di bawah ini:

Apa kontra dan pro mereka?

Saya hanya akan repot dengan con utama dari penguat penjumlahan non-inverting karena itu membuatnya cukup berguna di banyak aplikasi. Begitu....

Kerugian besar dari amp penjumlahan non-pembalik adalah bahwa jika Anda memutuskan salah satu input, gain dari sirkuit berlipat ganda untuk saluran yang terhubung yang tersisa. Ini tidak terjadi dengan penguat penjumlahan pembalik karena menghasilkan titik penjumlahan bumi virtual.

Implikasi yang mengikuti: -

1. Putuskan sambungan semua input dan pin non-pembalik mengambang (buruk)
2. Tambahkan input ketiga dan dapatkan dari dua tetes saluran asli (bisa buruk tetapi dalam aplikasi lain bisa baik)
3. Setiap sumber terhubung yang memiliki impedansi keluaran variabel akan memvariasikan gain dari dua saluran lainnya (mungkin buruk)
4. Ada lintas bicara dari satu input ke semua input lainnya (mungkin atau mungkin tidak serius)

Tak satu pun dari hal di atas terjadi dengan penguat penjumlahan terbalik.

Selain pro / kontra yang telah disebutkan, saya ingin menambahkan yang berikut:

The Bandwidth dari rangkaian pembalik adalah - tergantung pada jumlah resistor masukan - jauh lebih kecil daripada konfigurasi non-pembalik. Lebih dari itu, juga noise pada output akan jauh lebih besar.

Alasan untuk efek ini adalah faktor umpan balik (resp. Gain loop dari sirkuit pembalik).

(1) Untuk konfigurasi non-pembalik , faktor umpan balik hanyalah Rin / (Rfeedback + Rin). [dalam contoh: 100k / 200k = 0,5]

(2) Sebaliknya, untuk rangkaian pembalik faktor umpan balik adalah Rp / (Rp + R4) dengan Rp = R1 || R2 || R3. Nilai penurunan Rp ini menurunkan sinyal umpan balik (tanpa pengaruh pada penguatan maju) dan - pada saat yang sama - penguatan loop.

Oleh karena itu, dengan mempertimbangkan keuntungan opamp yang bergantung pada frekuensi, bandwidth yang tersedia akan berkurang. Pada saat yang sama, faktor umpan balik yang berkurang dihubungkan dengan peningkatan gain derau (Gain derau = 1 / faktor umpan balik)

Komentar : Dalam jawaban dari JWRM22 kita dapat membaca "penguat pembalik lebih stabil". Meskipun ini tidak benar untuk perbandingan antara penguat inverting dan non-inverting (keduanya memiliki jalur umpan balik yang sama), itu berlaku untuk aplikasi penjumlahan seperti dibahas di sini. Seperti yang dijelaskan di atas dalam (2), blok penjumlahan pembalik memiliki umpan balik yang kurang sebanding dan, karenanya, margin stabilitas ditingkatkan.

Tentu saja, semua perbandingan antara kedua alternatif rangkaian mengasumsikan nilai gain yang sama atau - setidaknya - serupa.

Untuk kesederhanaan saya jawab untuk rangkaian penguat normal (satu input dan satu output). R2 adalah resistor umpan balik.

Pembalik penguat: Vout = Vin * - (R2 / R1)

Pembalikan gain amplifier mudah disesuaikan. Double R2 adalah gandakan gain. Penguat pembalik juga lebih stabil.

Penguat noninverting: Vout = Vin * (1+ (R2 / R1))

Amplifier noninverting memiliki impedansi input yang sangat tinggi. Dibutuhkan sedikit (ampli nano) dari arus input. Ini berarti Anda dapat mengukur sirkuit tanpa mempengaruhinya.

Dalam sirkuit analog, mix and match-nya. Tambahkan pengikut garis sebelum penguat pembalik untuk mendapatkan yang terbaik dari kedua dunia.