¿Necesito crear una ruta de CC en la entrada de un amplificador operacional?

Como dicen las otras respuestas, necesita R1 para definir el voltaje de entrada de CC.

Para responder a la segunda parte de la pregunta: R1 se puede conectar a una fuente de CC que no sea GND, siempre que tenga en cuenta su efecto sobre el voltaje de salida.

En otras palabras, si lo conecta a 1 V y la ganancia del circuito a CC es 10, la salida se establecerá a 10 VCC. Si Vs es + 5V, eso no puede suceder, por lo que la salida se asentará en algún lugar cercano a 5V y se mantendrá allí mientras Vin (AC) > -1V.

Esta polarización de CC en la entrada se puede usar para varios propósitos: por ejemplo, compensar una entrada de audio de CA (+/- 2V decir) a un rango de 0.5 a 4.5V para la conversión en un ADC con un rango de entrada de 0 a 5V. Conectaría R1 a 2.5V y establecería la ganancia operativa en 1 (es decir, eliminar R2)

Sí, generalmente quieres la resistencia allí. Forma un filtro de paso alto con C1, y normalmente desearía que la constante de tiempo sea lo suficientemente corta como para que el nivel en la entrada no inversora se estabilice razonablemente rápido, pero lo suficientemente largo como para que la frecuencia de corte del filtro de paso alto deje pasar el valor deseado. señal.

La tensión de salida del amplificador operacional (sin entrada y potencia aplicada) se estabilizará cerca de (1 + R3 / R2) veces la tensión en el extremo inferior de R1. Por lo tanto, si conecta R1 a tierra, la tensión de salida debe ser cercana a cero (ignorando la corriente de polarización multiplicada por R1 y la tensión de compensación de entrada del amplificador operacional). Si lo conecta a un valor diferente a 0V, el voltaje de salida puede ser diferente de 0V e incluso puede saturarse.

Si omite el R1 y utiliza un amplificador operacional de muy baja fuga y un condensador de baja fuga, puede parecer que funciona, tal vez incluso por algún tiempo, pero eventualmente el voltaje promedio de salida probablemente se desvíe hacia un riel o el otro. Si usó un capacitor relativamente permeable, como un electrolítico bipolar, entonces podría funcionar bien, aunque en algunas condiciones el capacitor podría estar cargado (aplique un voltaje más allá de +/- Vs a la entrada, por ejemplo) y puede tomar varios minutos para recuperar.

Si la ganancia es alta, es posible que desee agregar otro condensador en serie con R2, lo que reducirá la tensión de compensación de salida máxima, ya que la tensión de compensación de entrada ya no se amplificará.

Si bien parte de la función de la resistencia es proporcionar una ruta para la corriente de polarización de entrada, también se necesita para establecer un nivel de CC allí. Con una entrada FET conectada a un condensador, prácticamente no hay una ruta de CC y, por lo tanto, la entrada podría permanecer cargada a un voltaje de CC arbitrario de forma bastante indefinida. Así que sí, quieres la resistencia en un amplificador FET.

Habiendo dicho que debería poder utilizar un valor de resistencia mucho mayor en un amplificador FET.

Una corriente de polarización corrige el punto de funcionamiento inactivo de un dispositivo; Tiene un propósito específico. No hay tal corriente que fluya hacia los pines de entrada operacionales de un amplificador operacional. Hay una corriente de fuga de un minuto, pero esta no es una corriente de polarización. En el circuito, R1 podría omitirse (aunque la función de transferencia cambiaría) y no habría efectos operativos perjudiciales; El circuito todavía funcionaría felizmente.

Cualquier corriente de polarización requerida se obtiene de los voltajes de alimentación y es completamente independiente de cualquier señal operativa que pueda estar presente.