Инвертирующий суммирующий усилитель против неинвертирующего суммирующего усилителя

Как известно, существуют инвертирующие и неинвертирующие схемы суммирования, такие как ниже:

Каковы их минусы и плюсы?

Я только собираюсь беспокоиться о главном доводе неинвертирующего суммирующего усилителя, потому что он делает его довольно бесполезным во многих приложениях. Так....

Большой недостаток неинвертирующего суммирующего усилителя состоит в том, что если вы отключите один из входов, усиление схемы удваивается для оставшегося подключенного канала. Это не относится к инвертирующему суммирующему усилителю, поскольку он генерирует виртуальную точку суммирования земли.

Последствия, которые следуют: -

1. Отключите все входы, и неинвертирующий штырь плавающий (плохо)
2. Добавьте третий вход, и усиление исходного двух каналов упадет (может быть плохо, но в других приложениях может быть хорошо)
3. Любой подключенный источник с переменным выходным сопротивлением будет изменять усиление двух других каналов (вероятно, плохое)
4. Существует перекрестный разговор от одного входа ко всем другим входам (может быть или не быть серьезным)

Ничего из вышеперечисленного не происходит с инвертирующим суммирующим усилителем.

В дополнение к уже упомянутым плюсам / минусам я хотел бы добавить следующее:

Полоса пропускания инвертирующей цепи - в зависимости от количества входных резисторов - намного меньше, чем для неинвертирующей конфигурации. Более того, шум на выходе будет намного больше.

Причиной этого эффекта является коэффициент обратной связи (соответственно коэффициент усиления контура инвертирующей цепи).

(1) Для неинвертирующей конфигурации коэффициент обратной связи просто Rin / (Rfeedback + Rin). [в примере: 100k / 200k = 0,5]

(2) Напротив, для инвертирующей схемы коэффициент обратной связи равен Rp / (Rp + R4) с Rp = R1 || R2 || R3. Это уменьшенное значение Rp снижает сигнал обратной связи (без влияния на прямое усиление) и - в то же время - усиление контура.

Следовательно, принимая во внимание реальное зависящее от частоты усиление операционного усилителя, доступная ширина полосы соответственно уменьшается. В то же время уменьшенный коэффициент обратной связи связан с увеличением коэффициента усиления шума (коэффициент усиления шума = 1 / коэффициент обратной связи)

Комментарий : В ответе от JWRM22 мы можем прочитать «инвертирующие усилители более стабильны». Хотя это не верно для сравнения между инвертирующими и неинвертирующими усилителями (оба имеют одинаковый путь обратной связи), это верно для суммирующих приложений, как обсуждалось здесь. Как объяснено выше в (2), инвертирующие блоки суммирования имеют сравнимую меньшую обратную связь, и, следовательно, запас устойчивости увеличивается.

Конечно, все сравнения между двумя альтернативными схемами предполагают равные или, по крайней мере, аналогичные значения усиления.

Для простоты отвечаю за нормальную схему усилителя (один вход и один выход). R2 - резистор обратной связи.

Инвертирующий усилитель: Vout = Vin * - (R2 / R1)

Усиление инвертирующих усилителей легко регулируется. Двойной R2 - это двойное усиление. Также Инвертирующие усилители более стабильны.

Неинвертирующий усилитель: Vout = Vin * (1+ (R2 / R1))

Неинвертирующие усилители имеют очень высокое входное сопротивление. Это требует мало (нано ампер) входного тока. Это означает, что вы можете измерить схему, не влияя на нее.

В аналоговой схеме его смешивать и сочетать. Добавьте линейный последователь перед инвертирующим усилителем, чтобы получить лучшее из обоих миров.