¿Qué es mejor, inversor único o buffer + inversor?

Respuesta rápida - tampoco.

Primero, su resistencia de entrada de 20k es demasiado pequeña. Si calcula la disipación de energía, encontrará que se disipa alrededor de 1 1/4 vatios. Un dispositivo de 100k, 1/2 watt sería mucho mejor.

En segundo lugar, su circuito inversor no necesita la resistencia de entrada de 500 ohmios, que es claramente un remanente de su diseño no inversor.

En tercer lugar, la parte inversora de su búfer/amplificador debe usar resistencias más grandes. Esta no es una objeción absoluta, ya que la mayoría de los amplificadores operacionales proporcionarán los 8 mA necesarios, pero el circuito funcionará igual de bien con resistencias de 10k y consumirá menos energía. También permitirá que se utilicen condensadores más pequeños para el filtrado.

Dicho esto, no hay un ganador claro. El inversor individual es obviamente más confiable, ya que tiene menos componentes, pero esta no es la única consideración. ¿Cómo se aplica el voltaje de entrada y en qué tipo de entorno de ruido está trabajando? Si el circuito puede funcionar con la alimentación encendida pero sin conexión física a la fuente de alimentación, y se realiza una conexión activa, el búfer/inversor es mejor, ya que la entrada A/D siempre estará dentro del rango de 0 a 3,9 voltios. Con la entrada desconectada, el inversor flotará, respondiendo a las cargas estáticas y la fase de la luna. La configuración del búfer también responderá con más gracia al proceso de conexión.

Cualquiera de las configuraciones se puede hacer resistente a EMI, de la siguiente manera

^{simular este circuito : esquema creado con CircuitLab}

Sin embargo, mira las compensaciones. El capacitor de búfer debe ser grande, ya que la respuesta de frecuencia está dominada por el pequeño valor de R2, pero el voltaje a través de él es de solo 4 voltios. El condensador del inversor puede ser mucho más pequeño, ya que funciona con resistencias de entrada grandes, pero también ve 80 voltios, por lo que debe ser una unidad de voltaje mucho más alta. Tenga en cuenta que, para entradas de alta frecuencia (como RF), el inversor no puede usar un capacitor de retroalimentación para controlar el ruido, ya que cualquier ruido por encima de la respuesta de frecuencia del amplificador operacional no se atenuará.

Finalmente, dado que se está conectando a alto voltaje, debe considerar la protección intrínseca proporcionada por el búfer/amplificador. Si algo sale mal, tiene dos posibles dispositivos que podrían (si tiene suerte) proporcionar cierta protección para su convertidor A/D y el procesador al que se conecta, en lugar de uno. Esto no está garantizado, pero vale la pena considerarlo. Hablo como alguien que, hace mucho tiempo, tenía una conexión de módem de acceso telefónico utilizando un módem externo. La línea telefónica fue alcanzada por un rayo y el módem se destruyó, pero la PC sobrevivió. No está claro que un módem integrado hubiera hecho un trabajo tan bueno.

Entonces, en general, no hay un ganador obvio. Todo depende de tus prioridades.