Sé que es fácil hacer un búfer de ganancia unitaria con un amplificador operacional (como seguidor de voltaje):
simular este circuito : esquema creado con CircuitLab
También sé que es fácil hacer un búfer inversor con un amplificador operacional (un amplificador inversor con ):
Sin embargo, la precisión de este amplificador inversor depende de la precisión de y - si no son muy parecidos, la salida será un poco diferente de .
¿Hay alguna forma de hacer un búfer inversor con un amplificador operacional que no dependa de la precisión de estas resistencias, como el seguidor de voltaje? ¿Es una mejor idea obtener resistencias de mayor precisión?
No, no hay forma de hacer un búfer de inversión con solo un amplificador operacional que no dependa de los valores de la resistencia. Puede obtener resistencias con precisión y estabilidad muy finas (a un precio igualmente impresionante) o puede obtener redes igualadas (en valor y en coeficiente de temperatura) donde la precisión absoluta puede no ser tan impresionante pero la relación está estrictamente controlada.
Hay una manera de invertir una señal sin resistencias precisas: el llamado método de condensador volador, pero es bastante complejo y las resistencias son una mejor solución para la mayoría de las situaciones con una precisión de nivel de ppm.
Una posibilidad. Solían fabricar algunos amplificadores operacionales especializados que tenían salidas diferenciales, una positiva y una negativa, probablemente para impulsar pares de líneas diferenciales. Nunca he usado uno y no recuerdo los números de parte. Pero supongo que si conectara la salida positiva como un seguidor de voltaje, la salida negativa sería igualmente negativa.
Tenga en cuenta que incluso un arreglo de amplificador operacional seguidor de voltaje no es perfecto. Hay especificaciones de ganancia interna y pequeñas compensaciones, aunque pequeñas, pueden dar como resultado salidas que no son perfectas una a una de las entradas.
Además de la respuesta de Nedd, los circuitos integrados de amplificador diferencial de ganancia unitaria de precisión que está buscando son del tipo INA105, DRV134, ESO1240, etc. Hay varias calidades, marcas y fabricantes y, por supuesto, un rango de precios variable. El circuito en cuestión sería el de abajo, de la ficha técnica del INA105.
La experiencia práctica a menudo se desvía del ideal de los libros de texto, particularmente en el dominio analógico. Si está utilizando resistencias de buena calidad del mismo fabricante y el mismo lote, la precisión entre las resistencias individuales es mejor que la tolerancia citada del valor nominal.
Si desea un amplificador operacional inversor de ganancia unitaria en la práctica utilizando un dispositivo de uso general como un LM324, simplemente calcule los valores de resistencia para obtener una ganancia calculada . G = -1.009
Por ejemplo, Rin = 218k, Rf=220k
. Esto le dará la ganancia real medida G = -1
con su voltímetro.
Nunca he usado nada más exótico que un LM324, he usado esta parte para interactuar con sensores que requieren niveles de precisión de microvoltios sin problemas para lograr una salida estable como una roca. Sus dificultades comienzan tratando de estabilizar el convertidor AD de su microcontrolador.
Dos amplificadores inversores servirían, pero esta contraparte: tienes que usar dos. Dado que los amplificadores operacionales están disponibles gratuitamente en paquetes duales o cuádruples, no es un problema en la mayoría de las aplicaciones.
Greg de Eon
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Spehro Pefhany
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