Os circuitos do amplificador operacional são projetados para obter um ganho específico, independentemente das diferenças entre os amplificadores operacionais individuais. Um circuito muito comum tem um ganho de -R2 / R1. Aqui está um esquema (corrigido):
Outra configuração comum tem um ganho de R2 / R1 + 1 e não é inversora:
O que não vejo é por que diabos alguém usaria o inversor, exceto no caso estranho em que você realmente deseja inversão. O não inversor possui alta impedância de entrada sem um estágio extra de entrada e quase o mesmo ganho. Existe alguma vantagem para o primeiro exemplo?
Além disso, como o primeiro exemplo não possui alta impedância de entrada, pode ser necessária uma corrente significativa para o inversor. Portanto, muitas vezes um seguidor de fonte é colocado antes do amplificador. Para a segunda configuração, existe alguma razão pela qual um seguidor de origem seria necessário?
Respostas:
A configuração inversora é capaz de obter ganhos menores que 1 e pode ser usada como misturador. Aqui está uma boa cartilha.
http://chrisgammell.com/2008/08/02/how-does-an-op-amp-work-part-1/
Eu não sei exatamente por que (alguém se sente à vontade para entrar), mas o fato de o feedback negativo manter o terminal de entrada negativo em 0v significa que o nó é um local adequado para somar correntes, viabilizando o circuito do misturador (embora invertendo) . Os amplificadores operacionais também são baratos e vêm em pacotes com mais de um, portanto, você geralmente pode inverter algo novamente se estiver "de cabeça para baixo"
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Um fator ainda não mencionado é que alguns amplificadores operacionais funcionam melhor quando a tensão de entrada no modo comum é mantida dentro de uma faixa estreita. É muito difícil projetar um amplificador operacional no qual o mesmo circuito lide com tensões em modo comum perto dos dois trilhos. Normalmente, um amplificador operacional não funcionará corretamente quando as entradas estiverem muito próximas de um dos trilhos, ou terá um conjunto de circuitos de entrada para uso quando as tensões estiverem próximas a um trilho, outro configurado para quando as tensões estiverem próximas à outra e circuitos para alternar automaticamente entre eles. Se os dois circuitos de entrada não forem perfeitamente compatíveis, a alternância entre eles pode atrapalhar a saída. Manter a tensão do modo comum em um valor fixo elimina esse problema.
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De qualquer forma, inverter não é um problema. Podemos obter um sinal positivo apenas alterando a fiação. Além disso, acho que o uso de vários estágios de amplificador é bastante comum, e um número par de amplificadores inversores torna um amplificador não inversor maior.
A Wikipedia apresenta algumas desvantagens para a configuração não inversora: http://en.wikipedia.org/wiki/Operational_amplifier_applications#Non-inverting_amplifier
Não acho que colocar um buffer na entrada da segunda configuração ofereça alguma vantagem.
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Realmente, hoje em dia o humilde amplificador inversor quase não tem vantagens sobre o amplificador não inversor (excluindo a ausência de um erro de modo comum e, é claro, a inversão). Mas no passado, quando não havia amplificadores diferenciais, essa era a única maneira de fazer um amplificador com feedback negativo.
A configuração inversora generalizada com vários elementos E1 e E2 (resistores, capacitores, indutores, diodos, transistores, sensores, etc.) conectados no lugar de R1 e R2, é extremamente útil. Lá, o amplificador operacional remove a queda de tensão indesejada em E2 por uma tensão de saída equivalente, proporcionando condições ideais de carga (conexão curta) para E1 ... o amplificador operacional atua como um elemento com impedância negativa, neutralizando a impedância positiva de E2. Veja mais sobre esta técnica na história do wikibooks sobre compensação de tensão .
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