¿Resistencia de entrada del Op-Amp?

Question

Estoy leyendo la ficha técnica para la TL064 que contiene esta figura en la página 16:

Se trata, por supuesto, de un amplificador de instrumentación que aparentemente utiliza la salida de un amplificador inversor en lugar de una masa en la esquina inferior derecha de la figura anterior, pero lo que realmente me deja perplejo son las resistencias de 100 kΩ conectadas directamente a las entradas no inversoras de tres de los cuatro amplificadores. No recuerdo haber visto un circuito amplificador de instrumentación en los libros o notas de aplicación que los tienen, y todos los amplificadores de instrumentación que he construido utilizando el esquema de tres op-amp funciona bien sin ellos.

Las hojas de datos especifican una resistencia de entrada de 10 12 Ω, que es 10.000.000 veces mayor que 100 kΩ, por lo que no parece añadir nada a las entradas JFET, ya de por sí de alta impedancia. Pensé que tal vez tiene algo que ver con las corrientes de polarización de entrada, pero eso es sólo yo haciendo una puñalada salvaje en la oscuridad.

Curiosamente, la figura 26 de la misma hoja de datos (página 18) muestra una versión de dos amplificadores operacionales de un amplificador de instrumentación sin las resistencias de 100 kΩ en las entradas del amplificador operacional no inversor.

¿Cuál es el propósito de las resistencias de 100 kΩ en las entradas no inversoras del circuito anterior? ¿Me estoy perdiendo algo completamente obvio?

Answer 1

En mi opinión, no sirven para nada y pueden omitirse. Si fueran a minimizar el offset de entrada, entonces también debería haber uno en la realimentación de la salida a la entrada inversora. Ambas entradas deberían ver la misma impedancia.
Especialmente con impedancias de entrada muy altas como los opamps FET no parece haber necesidad de ellos.

Answer 2

Puede tratarse de un error en el esquema del circuito. Posiblemente, la intención era que las resistencias de 100K fueran resistencias en derivación a la entrada, en lugar de en serie. Las resistencias en derivación servirían para reducir la impedancia de entrada a 100K. (Una impedancia de entrada astronómica no siempre es deseable: por un lado, es susceptible al ruido). El segundo propósito sería proporcionar un retorno de CC si hay un condensador de acoplamiento justo antes de la entrada. Sin la entrada referenciada a masa, el condensador se cargará hasta sacar esa entrada de un rango útil. A través de una entrada JFET con una corriente de polarización muy pequeña, ¡esto podría llevar horas o días!

Encontré una buena discusión sobre esto aquí: http://www.analog.com/library/analogDialogue/archives/41-08/amplifier_circuits.html

(Sin embargo, esto es "agarrarse a un clavo ardiendo": porque entonces el circuito probablemente mostraría el condensador).

En cuanto a tener las resistencias en serie, estoy de acuerdo con los demás. La razón probable sería la protección de corriente en caso de que la entrada se rompa por sobretensión.

Answer 3

Nunca se discute en la hoja de datos, pero en la práctica, muchos seguidores de tensión son inestables sin la resistencia de entrada en serie. Intenta construir un seguidor de tensión con un LME49710. Conduzca una carga de 150 Ohm. Utilice una onda sinusoidal de 1 KHz. La salida se ve terrible, ¿verdad? Ahora añade una resistencia en serie de 10 KOhm en la entrada. Problema resuelto.

A mí también me gustaría escuchar una explicación al respecto.

Answer 4

Me topé con un circuito en-amplificador para la medición de corriente que tenía similares, misteriosas resistencias de entrada (1,3k en ambas entradas). Al parecer, la lógica detrás de las resistencias es limitar las corrientes de fallo en caso de que el CM va más allá de los carriles, por ejemplo, al desconectar un sensor con cables largos. Este La nota de aplicación de Analog explica la situación con más detalle.

Sin embargo, las resistencias de 100 k de la hoja de datos de TI parecen un poco grandes y probablemente aumenten algo el ruido del sistema.

Answer 5

Además de las razones que se han mencionado (protección, estabilidad, ...), quiero añadir una posible razón: algunos opamps requieren que la impedancia de la fuente de ambas entradas sea igualada para alcanzar el nivel más bajo posible de distorsión. Esto se explica, por ejemplo, en la hoja de datos del OPA134:

Así que la resistencia estaría ahí para igualar la impedancia de la otra entrada.