Résistance d'entrée de l'ampli opérationnel?

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Je lis la fiche technique du TL064 , qui contient cette figure à la page 16:

TL064 Fiche technique Figure 19

Il s'agit bien sûr d'un amplificateur d'instrumentation qui utilise apparemment la sortie d'un amplificateur inverseur au lieu d'une masse dans le coin inférieur droit de la figure ci-dessus, mais ce qui me rend vraiment perplexe, ce sont les résistances de 100 kΩ directement connectées aux entrées non inverseuses de trois des quatre amplis. Je ne me souviens pas avoir vu un circuit d'amplification d'instrumentation dans les livres ou les notes d'application qui en ont, et tous les amplificateurs d'instrumentation que j'ai construits en utilisant le schéma de trois amplificateurs opérationnels fonctionnent bien sans eux.

Les fiches techniques spécifient une résistance d'entrée de 10 12 Ω, qui est 10 000 000 fois supérieure à 100 kΩ, il ne semble donc rien ajouter aux entrées JFET déjà à haute impédance. Je pensais que cela avait peut-être quelque chose à voir avec les courants de polarisation d'entrée, mais c'est juste moi qui fais un coup de fou dans le noir.

Curieusement, la figure 26 de la même fiche technique (page 18) montre une version à deux amplificateurs opérationnels d'un amplificateur d'instrumentation sans les résistances de 100 kΩ aux entrées d'amplificateurs opérationnels non inverseurs!

À quoi servent les résistances de 100 kΩ aux entrées non inverseuses du circuit ci-dessus? Suis-je en train de manquer quelque chose de complètement évident?

In silico
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J'ai besoin de boucler pour m'assurer, mais je pense que ces résistances sont là pour réduire le courant polarisé d'entrée. La résistance d'entrée n'est pas une résistance "réelle" en tant que composant, elle ne parvient donc pas à réduire le courant polarisé d'entrée. Dans un circuit de mesure précis, ces courants pourraient potentiellement causer des problèmes, je suppose, mais ils sont encore très faibles.
MathieuL
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Le TL064 possède des entrées JFET. En fonctionnement normal, les jonctions aux portes sont toujours polarisées en inverse et ont donc une très haute impédance et les résistances n'ont pas de sens. Peut-être que les résistances sont là pour limiter le courant dans le cas exceptionnel où les entrées deviennent si négatives que la jonction devient polarisée en direct.
Curd

Réponses:

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OMI, ils ne servent à rien et ils peuvent être laissés de côté. S'ils devaient minimiser le décalage d'entrée, il devrait également y en avoir un dans le retour de la sortie vers l'entrée inverseuse. Les deux entrées devraient voir la même impédance.
Surtout avec des impédances d'entrée très élevées comme les amplificateurs opérationnels FET, il ne semble pas nécessaire de les utiliser.

stevenvh
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J'ai vu cela fait, ostensiblement pour limiter la bande passante (en s'appuyant sur la capacité d'entrée) ou pour limiter le courant d'entrée si les rails d'alimentation sont dépassés - mais les deux sont de mauvaises excuses pour cette IMHO.
MikeJ-UK
@Mike - Oui, j'ai également pensé à la capacité, mais la fiche technique ne mentionne pas ses valeurs. Les entrées ne semblent pas non plus avoir de diodes de serrage.
stevenvh
3
Hmm, je ne suis pas très convaincu. Si le fabricant lui-même les a attirés là-bas, ils servent à quelque chose. La fiche technique ne précise pas si l'ampli-op dispose de diodes de serrage ou non. Il mentionne une puissance d'entrée de +/- 15 V. Probablement, les résistances sont là pour limiter le courant d'entrée, comme le dit @ MikeJ-UK, au cas où l'on sait que l'application doit dépasser ces valeurs nominales de tension d'entrée.
Telaclavo
@Telaclavo - Je ne pense pas qu'il existe de diodes de serrage explicites (à part les jonctions FET d'entrée!) - et aucune mention de Cin, d'où mon commentaire sur une "mauvaise excuse".
MikeJ-UK
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@clabacchio - Comme OP l'a dit, l'impédance d'entrée est 10 000 000 fois plus élevée! Donc, même si une résistance est à 50%, cela ne ferait aucune différence.
stevenvh
4

Cela n'est jamais abordé dans la fiche technique, mais en pratique, de nombreux suiveurs de tension sont instables sans la résistance d'entrée en série. Essayez de construire un suiveur de tension avec un LME49710. Conduisez une charge de 150 Ohms. Utilisez une onde sinusoïdale de 1 KHz. La sortie est terrible, non? Ajoutez maintenant une résistance série de 10 KOhm sur l'entrée. Problème résolu.

Je voudrais moi aussi entendre une explication à ce sujet.

Gregg Chapman
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Il s'agit plus d'un commentaire sur la question d'origine que d'une réponse.
Dave Tweed
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Je suppose que l'instabilité a à voir avec un faible bruit d'entrée provenant du bloc d'alimentation; placer les résistances aux entrées augmente l'impédance RC au bruit dû à la capacité parasite de l'ampli op.
davide
3

Cela peut être une erreur dans le schéma de circuit. Peut-être, l'intention était que les résistances 100K soient des résistances shunt à l'entrée, plutôt qu'en série. Les résistances shunt serviraient à abaisser l'impédance d'entrée à 100K. (L'impédance d'entrée astronomique n'est pas toujours souhaitable: d'une part, elle est sensible au bruit.) Le deuxième objectif serait de fournir un retour CC s'il y a un condensateur de couplage juste avant l'entrée. Sans l'entrée référencée à la masse, le condensateur se chargera jusqu'à ce qu'il fasse sortir cette entrée d'une plage utile. Grâce à une entrée JFET avec un très petit courant de polarisation, cela pourrait prendre des heures ou des jours!

Trouvé une discussion intéressante à ce sujet ici: http://www.analog.com/library/analogDialogue/archives/41-08/amplifier_circuits.html

(Néanmoins, c'est "saisir à la paille": parce que le circuit montrerait alors probablement le condensateur.)

Quant à avoir les résistances en série; Je suis d'accord avec les autres. La raison probable serait la protection actuelle au cas où l'entrée tomberait d'une surtension.

Kaz
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Je suis tombé sur un circuit en ampère pour la mesure de courant qui avait des résistances d'entrée mystérieuses similaires (1,3 k sur les deux entrées). Apparemment, la raison d'être des résistances est de limiter les courants de défaut au cas où le CM dépasse les rails, par exemple lors de la déconnexion d'un capteur avec de longs câbles. Cette note d'application d'Analog explique la situation plus en détail.

Les résistances de 100k dans la fiche technique TI semblent cependant un peu grandes et augmentent probablement le bruit du système quelque peu.

hlindblo
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Outre les raisons qui ont été mentionnées (protection, stabilité, ...), je veux ajouter une raison possible: certains amplis op nécessitent que l'impédance de source des deux entrées soit adaptée pour atteindre le niveau de distorsion le plus bas possible. Ceci est par exemple expliqué dans la fiche technique OPA134:

entrez la description de l'image ici

La résistance serait donc là pour correspondre à l'impédance de l'autre entrée.

faible confiance perdue en SE
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ça ne devrait pas être 20kOhms alors?
michi7x7