¿Por qué la entrada no inversora del amplificador no inversor necesita una ruta para CC a tierra [duplicar]

Wikipedia dice eso, pero no da ninguna explicación.

La entrada no inversora del amplificador operacional necesita una ruta de CC a tierra; si la fuente de señal no proporciona una ruta de CC, o si esa fuente requiere una impedancia de carga dada, entonces el circuito requerirá otra resistencia de la entrada no inversora a tierra. Cuando las corrientes de polarización de entrada del amplificador operacional son significativas, las resistencias de la fuente de CC que impulsan las entradas deben equilibrarse. El valor ideal para las resistencias de retroalimentación (para dar un voltaje de compensación mínimo) será tal que las dos resistencias en paralelo sean aproximadamente iguales a la resistencia a tierra en el pin de entrada no inversor. Ese valor ideal supone que las corrientes de polarización están bien adaptadas, lo que puede no ser cierto para todos los amplificadores operacionales.

En lo que a mí respecta, dice que realmente debe tener esta ruta en caso de que la fuente de la señal no proporcione una ruta de CC. Luego, dice acerca de una consecuencia de hacer este camino, como la corriente de polarización que produce un voltaje de compensación de entrada adicional, etc.

Algunas personas dicen que la entrada necesita tener una ruta de CC a tierra. Dicen que en caso de que no haya un camino a tierra y el pin no inversor "cuelgue en el aire" por algunas razones inesperadas no deseadas, el amplificador operacional puede saturarse o algo así.

Otras personas dicen que no es necesario que la entrada tenga esta ruta. Opiniones divididas.

¿Qué opinas?

UPD: Se agregó el esquema para evitar malentendidos. El esquema difiere un poco del esquema en la pregunta ¿Uso de una resistencia de 100K ohm junto con un capacitor de 0.1uF? Entonces, ¿quizás mi pregunta no esté duplicada...?

esquemático

simular este circuito : esquema creado con CircuitLab

Los valores de R2 y R4 (así como el valor R1, sin embargo) son predeterminados porque no importan en este ámbito. Discutimos el papel de R1.

UPD:

He encontrado una opinión más que me pareció adecuada.

Dicen que esta resistencia (R1) puede ayudar a atenuar algo de ruido cuya fuente tiene una gran impedancia interna. Fuente de ruido y esta resistencia forma una especie de divisor de voltaje y este divisor atenúa significativamente el ruido.

Parecía ser una posible explicación.

Un modelo opamp simple dice que las entradas no consumen corriente. Pero esto no está bien. Hay corriente de polarización para la etapa de entrada y debe proporcionar una ruta para esa corriente.
Esta fue de hecho una pregunta duplicada. Pero no se debe borrar porque el otro/anterior tiene un título mucho menos bien escogido. También le doy un voto positivo al autor de la pregunta por cierto nivel de investigación previa.
Calcule que cada entrada puede tener una resistencia parásita de alto valor (quizás giga-ohmios o tera-ohmios) a algún voltaje desconocido y tal vez arbitrariamente cambiante. Si una entrada tiene una resistencia de 100 Gohm al riel positivo y no hay otra ruta de CC, ¿qué sucederá? ¿Qué sucederá si se agrega una resistencia de 10 M a tierra? Si la resistencia parasitaria es grande (como suele ser), casi cualquier resistencia deliberada dominará sus efectos, pero si no hay resistencia deliberada, los efectos parasitarios se harán evidentes.

Respuestas (1)

Como regla general, todas las entradas de cualquier tipo necesitan una ruta de CC a tierra. Si no tiene una ruta de CC a tierra, la compensación de CC de la entrada puede flotar a cualquier voltaje. Tiene un acoplamiento capacitivo a la entrada de CA, pero también tiene un acoplamiento capacitivo (débil) con el resto del circuito, las líneas eléctricas, su cuerpo, etc. Todo eso puede influir en el componente de CC del voltaje de entrada. Una ruta resistiva a tierra (o una señal de entrada acoplada a CC) domina estos otros efectos y fuerza una compensación de CC bien definida.

¿Por qué necesita una compensación de CC bien definida? Si no tiene uno, su voltaje de entrada podría desviarse fácilmente más allá del rango de voltaje de suministro, saturando el amplificador operacional.

Esta respuesta se refiere más a los amplificadores operacionales de entrada FET que tienen una Z de entrada muy alta y corrientes de polarización bajas. Los amplificadores operacionales de entrada BJT necesitan un camino a tierra simplemente para que su corriente de polarización tenga algún lugar a donde ir. Si el único lugar al que puede ir es un condensador de acoplamiento, lo cargará. No se necesitan campos perdidos.
Adam, ¿por qué exactamente la compensación de CC puede flotar a cualquier voltaje? ¿Hay alguna explicación severa? ¿Cómo cambia la respuesta de frecuencia del circuito de entrada después de agregar la ruta de CC resistiva a tierra?
Kaz, Adam, ¿podrían aclarar, por favor, qué quieren decir con el término "condensador de acoplamiento"? - ¿Es la capacitancia de la unión pn del transistor de entrada de opamp? Hay algún tipo de filtro de paso alto no deseado que bloquea el componente de CC, ¿verdad?
Esta resistencia (¿por qué tan baja?) es necesaria solo si se usa un capacitor de acoplamiento de entrada que no permite la corriente de polarización de CC de entrada (pequeña) necesaria. En muchos casos, se permite que esta pequeña corriente continua (rango nA) fluya a través de la fuente de la señal. En este caso, no debe usar una resistencia de este tipo porque degrada innecesariamente la resistencia de entrada de todo el circuito.
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