4. Resistència d’entrada dels circuits d’amplificador op
ACTUAL - 4. Resistència d'entrada de circuits amplificadors Op
ANTERIOR- 3. L'amplificador sense inversió
Resistència d’entrada dels circuits d’amplificador op
La resistència d’entrada de l’opper-amp ideal és infinita. No obstant això, la resistència d’entrada a un circuit compost d’un op-amplificador ideal connectat a components externs no és infinita. Depèn de la forma del circuit extern.
En primer lloc, considerem la invertint amplificador operatiu. El circuit equivalent per a l’ampli operatiu inversor de la figura (3) “L’amplificador operatiu inversor” es mostra a la figura 10 (a).
Figura 10- Resistència d’entrada, amplificador inversor
La figura 10 (b) mostra el mateix circuit reordenat per simplificar l’anàlisi. Tingueu en compte que hem adjuntat una font de tensió "de prova" a l'entrada per tal de calcular la resistència equivalent. Com que el circuit conté una font de voltatge dependent, no podem trobar la resistència d’entrada simplement combinant resistències. En canvi, trobem la resistència d’entrada substituint la font del senyal d’entrada i la seva resistència associada per una font de prova de voltatge especificat, vprovai, a continuació, calculeu el corrent lliurat per la font de prova al circuit, iprova. Alternativament, podríem utilitzar una font de prova actual, iprova, i resoldre la tensió lliurada al circuit, vprova. Mitjançant qualsevol de les dues tècniques, podem calcular la resistència a partir de la llei d’Ohm.
L’equació de bucle es dóna per,
(26)
La resistència d’entrada equivalent és llavors
(27)
Com el guany de bucle, G, s’acosta al infinit, el primer terme d’Equació (27) s’acosta a zero i s’acosta la resistència d’entrada Ra. Així, la resistència d’entrada vista per la font és igual al valor de la resistència externa, Ra. Això verifica la propietat de base virtual, ja que el resultat indica que l’entrada inversora és equivalent a un sòl.
Ara considerem l’amplificador inversor amb dues entrades.
Això es mostra a la figura (11).
Figura 11- Amplificador inversor de dues entrades
És un cas especial del circuit de la figura (4) "Circuit d'amplificador operacional" que es mostra anteriorment.
Atès que la tensió a l’entrada inversora a l’amplificador opcional és zero (sòl virtual), la resistència d’entrada que veu va is Ra, i allò vist per vb is Rb. L’entrada inversora “a terra” també serveix per aïllar les dues entrades les unes de les altres. És a dir, una variació de va no afecta l’entrada vb, i viceversa.
La resistència d’entrada per al amplificador sense inversió es pot determinar fent referència a la configuració del circuit de la Figura (5) "Amplificador sense inversió". Vegeu el circuit equivalent de la figura 12 (a).
No passa cap corrent R1 des de la v+ l'entrada a l’op-amp té una resistència infinita. Com a resultat, Rin a un terminal sense inversió és infinit. Si un disseny necessita una gran resistència d’entrada, sovint fem servir un amplificador sense inversió d’entrada única. Aquesta configuració s'anomena a buffer no invertit si té un augment de tensió de la unitat.
Per tant, la situació canvia quan anem a una entrada múltiple sense inversor op-amp, com es mostra a la figura 12 (b). El circuit equivalent es mostra a la figura 12 (c). Estem suposant que la resistència associada a cada font, (r1, r2 i r3) és zero ohms. Quan apliqueu la font de prova per calcular la resistència d’entrada per als circuits d’entrada múltiple, utilitzem la superposició. Per tant, apliquem la font de prova en cada entrada per separat mentre desactivem les altres entrades (curtcircuits per a fonts de tensió i circuits oberts per a fonts de corrent d'acord amb el principi de superposició). Les diferents resistències d’entrada són llavors
(28)
APLICACIONS
Analitzeu els circuits següents en línia mitjançant el simulador de circuits TINACloud fent clic als enllaços següents.
1- Resistència d’entrada d’una simulació de circuit d’un amplificador inversor
2 - Resistència d’entrada d’una simulació de circuit d’amplificador inversor de dues entrades
Aquest concepte es pot estendre fàcilment a n entrades.
Figura 12: resistència d’entrada d’un amplificador sense inversió