4. Op-amp-piirien tulonkestävyys

VIRTA - 4. Op-amp-piirien tulovastus

PREVIOUS- 3. Ei-käänteinen vahvistin

NEXT- 5. Yhdistetyt käänteiset ja ei-käänteiset tulot

Op-amp-piirien tulonkestävyys

Ihanteellisen op-vahvistimen tulonkestävyys on ääretön. Ulkoisiin komponentteihin liitettyyn ihanteelliseen op-vahvistimeen perustuvan piirin tulonkestävyys ei kuitenkaan ole ääretön. Se riippuu ulkoisen piirin muodosta.

Harkitsemme ensin kääntelemällä op-amp. Kuvan (3) "Käänteinen op-amp" käänteisen op-vahvistimen vastaava piiri on esitetty kuvassa 10 (a).

Kuva 10- Tulon vastus, käänteinen vahvistin

Kuvio 10 (b) esittää saman piirin, joka on järjestetty uudelleen analyysin yksinkertaisuuden vuoksi. Huomaa, että olemme liittäneet tuloon "testijännitelähteen" vastaavan resistanssin laskemiseksi. Koska piiri sisältää riippuvan jännitelähteen, emme löydä tulovastusta yksinkertaisesti yhdistämällä vastukset. Sen sijaan löydämme tulovastuksen korvaamalla tulosignaalin lähteen ja siihen liittyvän vastuksen määritetyn jännitteen testilähteellä v_testi, ja sitten laskea testilähteen virtapiiri piiriin, i_testi. Vaihtoehtoisesti voisimme käyttää nykyistä testilähdettä, i_testi, ja ratkaistaan ​​piiriin toimitettu jännite, v_testi. Kummallakin tekniikalla voimme laskea resistanssin Ohmin laista.

Silmukkayhtälön antaa,

(26)

Vastaava syöttöresistanssi on sitten

(27)

Silmukan vahvistuksena G, lähestyy äärettömyyttä, ensimmäinen termi yhtälössä (27) lähestyy nollaa ja tulonkestävyys lähestyy R_a. Siten lähteen havaitsema tulonkestävyys on yhtä suuri kuin ulkoisen vastuksen arvo, R_a. Tämä varmistaa virtuaalisen maaperän ominaisuuden, koska tulos osoittaa, että invertoiva tulo vastaa maata.

Pohdimme nyt kääntyvän vahvistimen kahdella tulolla.

Tämä näkyy kuvassa (11).

Kuva 11- Kaksi panos kääntyvä vahvistin

Se on erityistapaus kuvassa (4) esitetystä piiristä "Op-amp circuit".

Koska op-vahvistimen invertoivassa sisääntulossa oleva jännite on nolla (virtuaalinen maa), sisääntulon vastus nähdään v_a is R_a, ja se, mitä näkee v_b is R_b. "Maadoitettu" käänteinen tulo toimii myös kahden tulon eristämiseksi toisistaan. Eli vaihtelu v_a ei vaikuta tuloon v_b, ja päinvastoin.

Sisääntulon vastus ei-käänteinen vahvistin voidaan määrittää viittaamalla kuvan (5) "Ei-invertoiva vahvistin" -piirikokoonpanoon. Katso vastaava piiri kuvasta 12 (a).

Virtaa ei kulje R₁ koska v₊ Op-amp: n syöttö on ääretön. Tuloksena, R_in ei-käänteiseen päätelaitteeseen on ääretön. Jos malli tarvitsee suuren tulonkestävyyden, käytämme usein yhden tulon ei-invertoivaa op-vahvistinta. Tällaista konfiguraatiota kutsutaan nimellä a ei-käänteinen puskuri jos sillä on yhtenäisyysjännite. 

Siksi tilanne muuttuu, kun siirrymme monituloiseen ei-invertoivaan op-vahvistimeen, kuten kuvassa 12 (b) on esitetty. Vastaava piiri on esitetty kuviossa 12 (c). Oletamme, että kullekin lähteelle liittyvä vastus (r₁, r₂ ja r₃) on nolla ohmia. Käytettäessä testilähdettä useiden syöttöpiirien tulonkestävyyden laskemiseksi käytämme superpositiota. Siksi käytämme testilähdettä kullakin tulolla erikseen, kun poistamme muut tulot (oikosulkujen jännitelähteille ja avoimet piirit nykyisille lähteille Superposition periaatteen mukaisesti). Erilaiset syöttöresistanssit ovat sitten

(28)

SOVELLUKSET

Analysoi seuraavat piirit verkossa käyttämällä TINACloud-piirisimulaattoria klikkaamalla alla olevia linkkejä.

1- Inverting Amplifier Circuit Simulationin syöttöresistanssi

2- Kahden tulon kääntävän vahvistimen piirisimulaation syöttöresistanssi

Tätä käsitettä voidaan helposti laajentaa koskemaan n tuloa.

Kuva 12- Invertointivahvistimen syöttöresistanssi

EDELLINEN-3. Ei-käänteinen vahvistin

NEXT-5. Yhdistetyt käänteiset ja ei-käänteiset tulot