Amp instrumentasi vs amp beda buffer
Topologi yang sering digunakan dalam paket inamp terintegrasi sering terlihat seperti ini (di mana penguatan diatur dengan mudah oleh resistor tunggal):
Ada topologi lain yang lebih mirip penguat perbedaan buffer yang tampaknya tidak sering digunakan dalam paket terintegrasi karena kesulitan dalam keuntungan yang dapat dipilih pengguna:
Topologi atas menghasilkan tegangan keluaran berbentuk berlian vs plot tegangan masukan mode umum seperti yang dijelaskan dalam Perangkat Analog AN1401 , di mana bagian miring disebabkan oleh penguatan yang ditangani pada tahap pertama penguat. Meskipun opamp yang digunakan adalah RRIO, bentuk berlian ini ada:
Akankah tegangan keluaran topologi kedua (buffered diff amp) vs tegangan masukan mode umum menunjukkan bentuk yang lebih persegi dengan luas yang lebih besar, sehingga memberikan kinerja tegangan mode umum yang lebih baik?
Jawaban
Menarik ... 17 jam tanpa tanggapan ... Sungguh sulit menjawab pertanyaan seperti itu? Kemudian +1 untuk kompleksitas :)
Berikut beberapa pertimbangan yang dapat membantu penjawab ...
Kedua rangkaian adalah penguat 2-tahap tetapi penguatan total didistribusikan secara berbeda: di rangkaian atas, tahap pertama adalah penguat sedangkan tahap kedua adalah pengikut; Di rangkaian bawah, tahap pertama adalah pengikut sedangkan tahap kedua adalah penguat.
Saya rasa keuntungan lain dari sirkuit atas adalah bahwa tahap pertama dapat memperoleh keuntungan yang signifikan tanpa memperburuk faktor CMRR. Ini karena ini memperkuat (mengikuti) sinyal mode umum hanya sekali (node 1 - 4 dan semua titik di dalam resistor di antara mereka mengikuti variasi mode umum). Dengan demikian, kita dapat mendistribusikan perolehan keseluruhan di antara dua tahap.
Jika kita mencoba untuk membuat pengikut tegangan dari rangkaian bawah menguat (membuatnya memisahkan penguat non-pembalik), ini akan menurunkan kisaran mode-umum input dan op-amp input akan jenuh bahkan pada tegangan umum input rendah.
Saya pikir bertahun-tahun yang lalu, masalah yang sama menyebabkan penemuan pasangan berekor panjang yang terkenal. Mungkin, mereka awalnya merakit "penguat diferensial" dari dua pengikut emitor (tabung) ... tetapi mereka segera menyadari bahwa solusi rangkaian ini akan memperkuat sinyal diferensial dan mode umum. Kemudian mereka datang dengan solusi cerdik ini untuk menggabungkan keluaran pengikut dan untuk menggabungkan resistor emitor (tabung) mereka dalam satu "ekor". Lihat juga pembahasan RG ini - Rangkaian Diferensial vs Pasangan Diferensial .
Sumber utama CMRR yang memburuk di kedua sirkuit adalah ketidakcocokan resistor. Dan karena ada resistor di kedua tahap rangkaian atas, dapat diasumsikan bahwa CMRR-nya lebih buruk.
Saya baru menyadari perbedaan menarik lainnya antara kedua sirkuit yang dapat membantu menjawab - di sirkuit kedua, hanya ada penolakan mode umum di tahap kedua sedangkan, di sirkuit pertama, ada penolakan mode umum di kedua tahap ...