4. Ulazni otpor op-amp krugova
STRUJA - 4. Ulazni otpor sklopova Op-pojačala
PREVIOUS- 3. Neinvertirajuće pojačalo
Ulazni otpor op-amp krugova
Ulazni otpor idealnog op-amp je beskonačan. Međutim, ulazni otpor kruga sastavljen od idealnog op-ampa spojenog na vanjske komponente nije beskonačan. To ovisi o obliku vanjskog kruga.
Prvo razmatramo inverting op-amp. Ekvivalentni krug za invertirajuće opcijsko pojačalo na slici (3) „Invertirajuće opcijsko pojačalo“ prikazano je na slici 10 (a).
Slika 10- Ulazni otpor, okretno pojačalo
Slika 10 (b) prikazuje isti krug preuređen radi jednostavnosti analize. Imajte na umu da smo na ulaz priključili izvor za testiranje kako bismo izračunali ekvivalentni otpor. Budući da krug sadrži zavisni izvor napona, ne možemo pronaći ulazni otpor jednostavnim kombiniranjem otpornika. Umjesto toga, ulazni otpor pronalazimo zamjenom izvora ulaznog signala i pripadajućeg otpora ispitnim izvorom određenog napona, vtest, a zatim izračunati struju koju isporučuje ispitni izvor u krug, itest. Alternativno, možemo koristiti trenutni izvor testa, itesti riješiti napon isporučen krugu, vtest. Koristeći bilo koju tehniku, možemo izračunati otpor iz Ohmovog zakona.
Jednačina petlje je data od,
(26)
Ekvivalentni ulazni otpor je tada
(27)
Kao dobitak petlje, G, prilazi beskonačnosti, prvi pojam u jednačini (27) se približava nuli i pristupa ulaznom otporu Ra. Prema tome, ulazni otpor koji je izvor vidio jednak je vrijednosti vanjskog otpora, Ra. Ovo provjerava virtualno zemljište jer rezultat ukazuje da je invertirajući ulaz ekvivalentan tlu.
Sada razmatramo inverting pojačalo sa dva ulaza.
Ovo je prikazano na slici (11).
Slika 11 - Dvostruko invertirajuće pojačalo
To je poseban slučaj kruga sa slike (4) "Op-amp krug" koji je prethodno prikazan.
Pošto je napon na invertirajućem ulazu u op-amp jednak nuli (virtualno tlo), ulazni otpor je vidljiv va is Ra, i to viđeno vb is Rb. „Uzemljeni“ invertujući ulaz takođe služi za izolaciju dva ulaza jedan od drugog. Odnosno, varijacija u va ne utiče na ulaz vb, i obrnuto.
Ulazni otpor za neinvertirajuće pojačalo može se odrediti pozivanjem na konfiguraciju kola na slici (5) „Neinvertujuće pojačalo“. Pogledajte ekvivalentni krug na slici 12 (a).
Nema struje R1 od kada v+ ulaz u op-amp ima beskonačan otpor. Kao rezultat, Rin do ne-invertujućeg terminala je beskonačnost. Ako je za dizajn potreban veliki ulazni otpor, često koristimo op-amp s jednim ulazom. Takva konfiguracija se naziva a ne-invertirajući bafer ako ima naponsku dobit jedinstva.
Stoga se situacija mijenja kada pređemo na višestruki ulazni ne-invertirajući op-amp, kao što je prikazano na slici 12 (b). Ekvivalentni krug je prikazan na slici 12 (c). Pretpostavljamo da je otpor povezan sa svakim izvorom, (r1, r2 i r3) je nula ohma. Prilikom primene test izvora za izračunavanje ulaznog otpora za višestruka ulazna kola koristimo superpoziciju. Zbog toga primenjujemo testni izvor na svakom ulazu odvojeno dok onemogućavamo druge ulaze (kratki spojevi za naponske izvore i otvorene krugove strujnih izvora u skladu sa principom superpozicije). Različiti ulazni otpori su tada
(28)
PRIJAVE
Analizirajte sledeća kola na mreži pomoću simulatora TINACloud sklopa klikom na linkove ispod.
Ulazni otpor 1-a simulacije kruga obrnutog pojačala
2- Ulazni otpor na simulaciji kruga obrnutog pojačala s dva ulaza
Ovaj koncept se lako može proširiti na n ulazi.
Slika 12- Ulazni otpor neinvertirajućeg pojačala