Op-Amp Input Resistor?

15

Saya membaca lembar data untuk TL064 , yang berisi gambar ini di halaman 16:

Lembar Data TL064 Gambar 19

Ini tentu saja merupakan penguat instrumentasi yang tampaknya menggunakan output penguat pembalik alih-alih ground di sudut kanan bawah gambar di atas, tetapi yang benar-benar membingungkan saya adalah resistor 100 kΩ yang terpasang langsung ke input noninverting tiga dari empat. amp. Saya tidak ingat melihat rangkaian amplifier instrumentasi dalam buku atau catatan aplikasi yang memilikinya, dan semua amplifier instrumentasi yang saya buat menggunakan tiga skema op-amp bekerja dengan baik tanpa mereka.

Lembar data menentukan resistensi input 10 ¹² Ω, yang 10.000.000 kali lebih besar dari 100 kΩ, sehingga tampaknya tidak menambahkan apa pun ke input JFET impedansi tinggi. Saya pikir mungkin itu ada hubungannya dengan arus bias input, tapi itu hanya saya yang membuat tikaman liar di kegelapan.

Anehnya, gambar 26 dalam lembar data yang sama (halaman 18) menunjukkan versi dua op-amp dari penguat instrumentasi tanpa resistor 100 k at pada input op-amp yang noninverting!

Apa tujuan dari resistor 100 kΩ pada input noninverting di sirkuit di atas? Apakah saya kehilangan sesuatu yang sangat jelas?

— Dalam silico
sumber

Saya perlu loop-up untuk memastikan, tetapi saya berpikir bahwa hambatan ini ada untuk mengurangi input yang bias saat ini. Resistansi input bukanlah resistensi "nyata" sebagai komponen, sehingga tidak berhasil mengurangi arus bias input. Dalam rangkaian pengukuran yang tepat, arus tersebut berpotensi menimbulkan masalah, tetapi masih sangat kecil.

— MathieuL

2

TL064 memiliki input JFET. Dalam operasi normal, persimpangan di gerbang selalu bias terbalik dan karenanya memiliki impedansi yang sangat tinggi dan resistor tidak masuk akal. Mungkin resistor ada untuk pembatasan saat ini dalam kasus luar biasa sehingga input menjadi sangat negatif sehingga persimpangan menjadi bias maju.

— Curd

9

IMO mereka tidak memiliki tujuan, dan mereka dapat ditinggalkan. Jika mereka meminimalkan input offset, maka harus ada satu umpan balik dari output ke input pembalik. Kedua input harus melihat impedansi yang sama.
Terutama dengan impedansi input yang sangat tinggi seperti FET opamps sepertinya tidak perlu.

— stevenvh
sumber

4

Saya telah melihat ini dilakukan, seolah-olah untuk membatasi bandwidth (dengan mengandalkan kapasitansi input) atau untuk membatasi arus input jika rel pasokan terlampaui - tetapi keduanya merupakan alasan yang buruk untuk IMHO ini.

— MikeJ-UK

@ Mike - Ya, saya juga sudah memikirkan kapasitansi, tetapi datasheet tidak menyebutkan nilai untuk itu. Input tampaknya tidak memiliki dioda penjepit.

— stevenvh

3

Hmm, saya tidak begitu yakin. Jika pabrikan itu sendiri menarik mereka ke sana, mereka melayani beberapa tujuan. Lembar data tidak menjelaskan apakah opamp memiliki dioda penjepit atau tidak. Itu menyebutkan +/- 15 V input rating. Mungkin, resistor ada untuk membatasi arus input, seperti @ MikeJ-UK mengatakan, jika diketahui bahwa aplikasi ini melebihi peringkat tegangan input tersebut.

— Telaclavo

@Telaclavo - Saya tidak berpikir ada dioda penjepit eksplisit (selain dari persimpangan input FET!) - dan tidak menyebutkan Cin maka komentar saya tentang "alasan yang buruk".

— MikeJ-UK

2

@clabacchio - Seperti kata OP, impedansi input 10.000.000 kali lebih tinggi! Jadi, bahkan jika satu resistor adalah diskon 50% tidak akan ada bedanya.

— stevenvh

4

Tidak pernah dibahas dalam lembar data, tetapi dalam praktiknya, banyak pengikut tegangan tidak stabil tanpa resistansi masukan seri. Cobalah membangun pengikut tegangan dengan LME49710. Kendarai muatan 150 Ohm. Gunakan gelombang sinus 1 KHz. Outputnya terlihat mengerikan, bukan? Sekarang tambahkan resistansi seri 10 KOhm pada input. Masalah terpecahkan.

Saya juga ingin mendengar penjelasan untuk ini.

— Gregg Chapman
sumber

Ini lebih merupakan komentar pada pertanyaan asli daripada jawaban.

— Dave Tweed

1

Saya kira ketidakstabilan ada hubungannya dengan beberapa kebisingan input lemah yang datang dari blok makan; menempatkan resistor pada input meningkatkan impedansi RC ke kebisingan karena kapasitansi parasit opamp.

— davide

3

Ini mungkin kesalahan dalam diagram sirkuit. Mungkin, maksudnya adalah bahwa resistor 100K menjadi resistor shunt untuk input, bukan seri. Resistor shunt akan melayani tujuan menurunkan impedansi input ke 100K. (Impedansi input astronomi tidak selalu diinginkan: untuk satu hal, itu rentan terhadap kebisingan.) Tujuan kedua adalah untuk memberikan pengembalian DC jika ada kapasitor kopling sebelum input. Tanpa input yang direferensikan ke arde, kapasitor akan mengisi daya hingga mengeluarkan input dari rentang yang bermanfaat. Melalui input JFET dengan arus bias sangat kecil, ini bisa memakan waktu berjam-jam atau berhari-hari!

Temukan diskusi yang bagus tentang ini di sini: http://www.analog.com/library/analogDialogue/archives/41-08/amplifier_circuits.html

(Namun demikian, ini "menggenggam sedotan": karena rangkaian kemungkinan akan menunjukkan kapasitor.)

Adapun memiliki resistor secara seri; Saya setuju dengan yang lain. Alasan yang mungkin akan menjadi perlindungan saat ini jika input rusak dari tegangan lebih.

— Kaz
sumber

2

Saya menemukan sebuah rangkaian di-amp untuk pengukuran arus yang memiliki resistor input misterius yang serupa (1.3k pada kedua input). Rupanya alasan di balik resistor adalah untuk membatasi arus gangguan jika CM melampaui rel, misalnya ketika melepaskan sensor dengan lead panjang. Ini aplikasi catatan dari Analog menjelaskan situasi secara lebih rinci.

Resistor 100k dalam lembar data TI memang terlihat agak besar, dan mungkin agak meningkatkan kebisingan sistem.

— hlindblo
sumber

2

Selain alasan yang telah disebutkan (perlindungan, stabilitas, ...), saya ingin menambahkan alasan yang mungkin: beberapa opamps mensyaratkan bahwa impedansi sumber dari kedua input dicocokkan untuk mencapai tingkat distorsi serendah mungkin. Ini misalnya dijelaskan dalam lembar data OPA134:

Jadi resistor akan ada di sana untuk mencocokkan impedansi input lainnya.

— redup kehilangan kepercayaan pada SE
sumber

bukankah seharusnya 20kOhms?

— michi7x7