Comprender la corriente de polarización de entrada en el amplificador operacional

Para evitar sobretensiones en mi voltímetro de arduino (más de 20v) decido agregar un circuito de protección.

circuito real

Como muestro en la imagen, uso un amplificador operacional de precisión AD8605 para este propósito. ( https://www.mouser.com/datasheet/2/609/AD8605_8606_8608-1716254.pdf )

Este amplificador operacional tiene un voltaje de compensación máximo de 80 microvoltios con Vs = 5v y una corriente de polarización de entrada típica de 80 picoamperios con -40 +125 grados centígrados.

Mi pregunta es, como no sé cómo calcular la corriente de polarización de entrada, ¿cómo sé que no estoy excediendo los límites del amplificador operacional?

La salida del circuito usando ltspice es:

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También simule este circuito en un escenario de polaridad inversa obteniendo esta salida:

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Lo que quiero saber en este escenario es si el amplificador operacional se dañará o no.

Su circuito ltspice no coincide con su boceto. El boceto se ve bien.
Muchas gracias Kevin. Ya actualicé las imágenes según el diagrama.

Respuestas (2)

La corriente de polarización de entrada no causará daños, a veces querrá equilibrar la impedancia de entrada de las entradas positivas y negativas para aumentar el rendimiento.

La corriente de compensación de entrada , la diferencia entre las dos entradas, suele ser significativamente menor que la corriente de polarización. Entonces, si la impedancia está balanceada, cualquier caída de voltaje causada por la corriente en las resistencias tenderá a balancearse.

Su circuito está casi equilibrado, técnicamente querría que el equivalente thevenin de R2 (10k) y R3 (37k) coincida con la resistencia de retroalimentación (10k). Su opamp tiene una corriente de polarización de entrada extremadamente baja, no necesita preocuparse por nada de esto.

10k * 80pA = 0,8 uV

Es casi seguro que es más pequeño que otros errores en su sistema.

excelente respuesta Mattman944!. Me alegraría mucho si pudiera decirme si el amplificador operacional se dañará si invierto el voltaje en las entradas del amplificador operacional, teniendo en cuenta el gráfico que adjunto.
Para protegerlo de las entradas negativas, colocaría un diodo en R2.

Nada que añadir con respecto a las corrientes de entrada.

Con respecto a su preocupación por los daños, esta es la sección de la hoja de datos que proporciona la información:

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Como mencionó Mattman944, puede bloquear la entrada no inversora si quiere estar seguro. Junto con su resistencia de 31k, los diodos brindan protección adicional.

Como esto:

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Lo que da este resultado:

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Hay mejores diodos:

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¡Muchas gracias! El uso de estos diodos agregará un error de voltaje excesivo en la entrada del amplificador operacional o el error será insignificante. Esto se debe a que quiero medir voltajes con la mejor resolución.
¿Cuántos bits tiene el ADC en su?
Estoy usando arduino nano, el adc tiene 10 bits. El voltaje de referencia en AREF tiene 5v con 0.2% de error de voltaje
Su resolución será 5/2^10 = aprox. 4,9 mV. La corriente de fuga en el diodo a tierra estará en paralelo con la resistencia a tierra, cambiando la relación efectiva de su divisor de voltaje.
¿y si no uso diodos?. Mirando el gráfico con polaridad invertida, el voltaje está sujeto a 5v, la precisión se mantiene, pero no sé si el amplificador operacional lo tolerará.
No estoy seguro de entender. Si aplica -20V al circuito, el op. amperio. la entrada será casi -5V. Si la no linealidad causada por la corriente de fuga es demasiado para su aplicación, puede disminuir los valores de resistencia.
¡¡perfecto!! muchas gracias
Comprender la corriente de polarización de entrada en el amplificador operacional
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