Invertieren des Puffers mit Operationsverstärkern

Ich weiß, dass es einfach ist, einen Unity-Gain-Buffer mit einem Operationsverstärker (als Spannungsfolger) zu erstellen:

^{simulieren Sie diese Schaltung - Schaltplan erstellt mit CircuitLab}

Ich weiß auch, dass es einfach ist, mit einem Operationsverstärker einen invertierenden Puffer zu erstellen (einen invertierenden Verstärker mit ):$R_1 = R_2$

^{simulieren Sie diese Schaltung}

Jedoch hängt die Genauigkeit dieses invertierenden Verstärkers auf der Präzision der und R 2 - wenn sie nicht eng aufeinander abgestimmt, wird die Ausgabe ein wenig verschieden von - V i n .$R_1$$R_2$$-V_{in}$

Gibt es eine Möglichkeit, mit einem Operationsverstärker einen invertierenden Puffer zu erstellen, der nicht von der Genauigkeit dieser Widerstände abhängt, wie z. B. der Spannungsfolger? Ist es eine bessere Idee, Präzisionswiderstände zu kaufen?

Nein, es gibt keine Möglichkeit, einen invertierenden Puffer nur mit einem Operationsverstärker zu erstellen, der nicht von den Widerstandswerten abhängt. Sie können Widerstände mit sehr hoher Genauigkeit und Stabilität (zu einem ebenso beeindruckenden Preis) oder Netzwerke mit angepassten Werten und Temperaturkoeffizienten erhalten, bei denen die absolute Genauigkeit möglicherweise nicht so beeindruckend ist, das Verhältnis jedoch streng kontrolliert wird.

Es gibt eine Möglichkeit, ein Signal ohne genaue Widerstände zu invertieren - die sogenannte Flying-Capacitor-Methode. Sie ist jedoch recht komplex und Widerstände sind in den meisten Situationen eine bessere Lösung, wenn die Genauigkeit des ppm-Pegels nicht erreicht wird.

Eine Möglichkeit. Früher stellten sie einige spezielle Operationsverstärker mit einem positiven und einem negativen Differenzausgang her, mit denen sich wahrscheinlich Differenzleitungspaare steuern ließen. Ich habe noch nie eine verwendet und erinnere mich nicht an die Teilenummern. Aber ich nehme an, wenn Sie den positiven Ausgang als Spannungsfolger anschließen, wäre der negative Ausgang gleichermaßen negativ.

Beachten Sie, dass selbst eine Spannungsfolger-Operationsverstärkeranordnung nicht perfekt ist. Es gibt interne Verstärkungsspezifikationen und kleine Offsets, während kleine zu Ausgängen führen können, die nicht perfekt zu einem der Eingänge passen.

Ergänzend zu Nedds Antwort sind die von Ihnen gesuchten Differenzverstärker-ICs mit Präzisionseinheitsverstärkung vom Typ INA105, DRV134, THAT1240 usw. Es gibt verschiedene Qualitäten, Marken und Hersteller und natürlich eine unterschiedliche Preisspanne. Die fragliche Schaltung ist die folgende aus dem INA105-Datenblatt.

Vor allem im analogen Bereich weicht die praktische Erfahrung oft von der idealen Lehrbucherfahrung ab. Wenn Sie hochwertige Widerstände des gleichen Herstellers und der gleichen Charge verwenden, ist die Genauigkeit zwischen den einzelnen Widerständen besser als die angegebene Toleranz des Nennwerts.

Wenn Sie ein Unity - Gain - invertierenden Operationsverstärker in der Praxis mit einem Allzweck - Gerät wie ein LM324 wollen, berechnet nur die Widerstandswerte berechnete Verstärkung zu geben , G = -1.009 zum Beispiel Rin = 218k, Rf=220k. Dies gibt Ihnen die tatsächlich gemessene Verstärkung G = -1Ihres Voltmeters.

Ich habe noch nie etwas Exotischeres als einen LM324 verwendet. Ich habe diesen Teil verwendet, um Sensoren anzuschließen, die eine Genauigkeit von Mikrovolt erfordern, ohne dass Probleme auftreten, die eine ständige Ausgabe ermöglichen. Ihre Schwierigkeiten beginnen zu versuchen, den AD-Wandler Ihres Mikrocontrollers stabil zu halten.