4. Op-amp-ahelate sisendtakistus

CURRENT - 4. Op-amp ahelate sisendtakistus

EELMINE - 3. Mitte-ümberpööratav võimendi

NEXT-5. Kombineeritud inverteerivad ja mitte-inverteerivad sisendid

Op-amp-ahelate sisendtakistus

Ideaalse optilise võimendi sisendtakistus on lõpmatu. Samas ei ole väliskomponentidega ühendatud ideaalsest opiaatorist koosneva ahela sisendresistentsus lõpmatu. See sõltub välise ahela vormist.

Me kaalume kõigepealt pöörates op-amp. Joonise (3) inverteeriva op-amperi ekvivalentne vooluring "Inverting op-amp" on toodud joonisel 10 (a).

Joonis 10- Sisendtakistus, pöörlev võimendi

Joonis 10 (b) näitab sama ahelat, mis on analüüsi lihtsuse huvides ümber korraldatud. Pange tähele, et samaväärse takistuse arvutamiseks oleme sisendi külge kinnitanud "test" pingeallika. Kuna vooluahel sisaldab sõltuvat pingeallikat, ei saa me takisteid lihtsalt kombineerides leida sisendtakistust. Selle asemel leiame sisendtakistuse, asendades sisendsignaali allika ja sellega seotud takistuse määratud pingega testallikaga, v_testning seejärel arvutada testimisallika poolt vooluahelale tarnitud vool, i_test. Teise võimalusena saame kasutada praegust testiallikat, i_testning lahendada vooluahelale tarnitud pinge jaoks, v_test. Mõlemat tehnikat kasutades saame vastupanu arvutada Ohmi seadusest.

Silmus võrrand on antud,

(26)

Samaväärne sisendresistentsus on siis

(27)

Silmusetailina G, läheneb lõpmatusele, esimene termin võrrandis (27) läheneb nullile ja sisendresistentsus läheneb R_a. Seega on allika poolt nähtav sisendresistents võrdne välise takistuse väärtusega, R_a. See kontrollib virtuaalset maaomadust, kuna tulemus näitab, et inverteeriv sisend on maapinnaga võrdne.

Nüüd kaalume ümberpööramist võimendit kahe sisendiga.

See on näidatud joonisel (11).

Joonis 11 - Kahe sisendiga pöörlev võimendi

See on joonise (4) "Op-amp circuit" ahela erijuhtum, mida on varem näidatud.

Kuna op-amp on inverteeriva sisendi pinge null (virtuaalne maa), siis sisendresistents v_a is R_aja see, mida näeb v_b is R_b. "Maandatud" inverteeriv sisend on mõeldud ka kahe sisendi eraldamiseks üksteisest. See tähendab variatsiooni v_a ei mõjuta sisendit v_b, ja vastupidi.

Sisendresistents mitte-pöörlev võimendi saab määrata, viidates joonise (5) „Mitteinverteeriv võimendi“ vooluahela konfiguratsioonile. Vaadake samaväärset vooluringi joonisel 12 (a).

Ühtki voolu ei läbi R₁ alates v₊ Op-amp-i sisendil on lõpmatu vastupanu. Tulemusena, R_in mitte-inverteerivale terminalile on lõpmatus. Kui disain vajab suurt sisendresistentsust, kasutame sageli ühe sisendiga mitte-inverteerivat op-amp. Sellist konfiguratsiooni nimetatakse a mitte-inverteeriv puhver kui tal on ühtsuse pinge suurenemine. 

Seetõttu muutub olukord, kui me läheme mitme sisendiga mitte-inverteerivasse op-amp, nagu on näidatud joonisel 12 (b). Vastav ahel on näidatud joonisel 12 (c). Oletame, et iga allikaga seotud vastupanu (r₁, r₂ ja r₃) on null oomi. Katseallika rakendamisel mitme sisendahela sisendresistentsuse arvutamiseks kasutame superpositsiooni. Seepärast rakendame iga allikaga katseallikat eraldi, blokeerides teised sisendid (lühislülid pingeallikatele ja avatud ahelad vooluallikatele vastavalt superpositsiooni põhimõttele). Erinevad sisendtakistused on siis

(28)

RAKENDUSED

Analüüsige järgnevaid võrke, kasutades TINACloud'i ahela simulaatorit, klõpsates allolevatel linkidel.

1- Inverteeriva võimendi ahela simulatsiooni sisendresistents

2- Kahe sisendiga inversioonivõimendi ahela simulatsiooni sisendresistents

Seda kontseptsiooni saab hõlpsasti laiendada n sisendeid.

Joonis 12 - mitte-pööratava võimendi sisendtakistus

EELMINE-3. Mitte-ümberpööratav võimendi

NEXT-5. Kombineeritud inverteerivad ja mitte-inverteerivad sisendid