4. Résistance d'entrée des circuits op-amp

Résistance d'entrée des circuits op-amp

La résistance d'entrée de l'ampli-op idéal est infinie. Cependant, la résistance d'entrée d'un circuit composé d'un amplificateur opérationnel idéal connecté à des composants externes n'est pas infinie. Cela dépend de la forme du circuit externe.

Nous considérons d’abord le inverseuse ampli-op. Le circuit équivalent pour l'amplificateur opérationnel inverseur de la figure (3) «L'amplificateur opérationnel inverseur» est illustré sur la figure 10 (a).

Amplificateur opérationnel idéal, résistance d'entrée des circuits op-amp

Figure 10 - Résistance d'entrée, amplificateur inverseur

La figure 10 (b) montre le même circuit réorganisé pour la simplicité de l'analyse. Notez que nous avons attaché une source de tension «test» à l'entrée afin de calculer la résistance équivalente. Étant donné que le circuit contient une source de tension dépendante, nous ne pouvons pas trouver la résistance d'entrée en combinant simplement des résistances. Au lieu de cela, nous trouvons la résistance d'entrée en remplaçant la source de signal d'entrée et sa résistance associée par une source de test de tension spécifiée, vtester, puis calculez le courant fourni par la source de test au circuit, itester. Alternativement, nous pourrions utiliser une source de test actuelle, itesteret résolvez pour la tension fournie au circuit, vtester. En utilisant l'une ou l'autre technique, nous pouvons calculer la résistance à partir de la loi d'Ohm.

L'équation de la boucle est donnée par,

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La résistance d'entrée équivalente est alors

(27)

Au fur et à mesure que la boucle gagne, G, approche l'infini, le premier terme de l'équation (27) approche de zéro et la résistance d'entrée approche Ra. Ainsi, la résistance d'entrée vue par la source est égale à la valeur de la résistance externe, Ra. Ceci vérifie la propriété de masse virtuelle car le résultat indique que l'entrée inverseuse est équivalente à une masse.

Nous considérons maintenant l'amplificateur inverseur à deux entrées.

Ceci est montré dans la figure (11).

Amplificateur Opérationnel Idéal

Figure 11 - Amplificateur inverseur à deux entrées

Il s'agit d'un cas particulier du circuit de la figure (4) «Circuit ampli-op» illustré précédemment.

La tension à l'entrée inverseuse de l'ampli-op étant égale à zéro (masse virtuelle), la résistance d'entrée vue par va is Raet celle vue par vb is Rb. L'entrée inverseuse «mise à la terre» sert également à isoler les deux entrées l'une de l'autre. Autrement dit, une variation de va n'affecte pas l'entrée vb, et vice versa.

La résistance d'entrée pour le amplificateur non inverseur peut être déterminée en se référant à la configuration du circuit de la Figure (5) «Amplificateur non inverseur». Voir le circuit équivalent sur la figure 12 (a).

Aucun courant ne passe à travers R1 depuis l' v+ l'entrée de l'ampli-op a une résistance infinie. Par conséquent, Rin à un terminal non inverseur est l'infini. Si une conception nécessite une résistance d'entrée importante, nous utilisons souvent un ampli-op non inverseur à entrée unique. Une telle configuration s'appelle un tampon non inverseur s'il a un gain de tension d'unité. 

Par conséquent, la situation change lorsque nous passons à un ampli-op non-inverseur à entrées multiples, comme le montre la figure 12 (b). Le circuit équivalent est représenté à la figure 12 (c). Nous supposons que la résistance associée à chaque source, (r1, r2 et r3) est zéro ohms. Lors de l'application de la source de test pour calculer la résistance d'entrée pour les circuits à entrées multiples, nous utilisons la superposition. Nous appliquons donc la source de test à chaque entrée séparément tout en désactivant les autres entrées (courts-circuits pour les sources de tension et circuits ouverts pour les sources de courant conformément au principe de superposition). Les différentes résistances d’entrée sont alors

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APPLICATIONS

Analysez les circuits suivants en ligne à l’aide du simulateur de circuit TINACloud en cliquant sur les liens ci-dessous.

1- Résistance d'entrée d'une simulation de circuit d'amplificateur inverseur

2- Résistance d'entrée d'une simulation de circuit d'amplificateur inverseur à deux entrées

Ce concept peut facilement être étendu à n contributions.

Amplificateur Opérationnel Idéal

Figure 12 - Résistance d'entrée d'un amplificateur non inverseur