4. Ulazni otpor op-amp krugova

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 ćemo razmotriti preokretanjem op-pojačalo. Ekvivalentni sklop za invertirajuće opcijsko pojačalo na slici (3) "Invertirajuće opcijsko pojačalo" prikazano je na slici 10 (a).

Idealno operativno pojačalo, ulazni otpor op-amp krugova

Slika 10- Ulazni otpor, okretno pojačalo

Slika 10 (b) prikazuje isti sklop preuređen radi jednostavnosti analize. Imajte na umu da smo na ulaz priključili "test" izvor napona kako bismo izračunali ekvivalentni otpor. Budući da krug sadrži ovisni 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. Pomoću bilo koje tehnike možemo izračunati otpor iz Ohmovog zakona.

Jednadžba petlje je dana

(26)

Ekvivalentni ulazni otpor je tada

(27)

Kao dobitak petlje, G, približava se beskonačnosti, prvi pojam u jednadžbi (27) se približava nuli i pristupa ulaznom otporu Ra, Dakle, ulazni otpor koji je izvor vidio jednak je vrijednosti vanjskog otpora, Ra, Ovo provjerava virtualno zemljište jer rezultat pokazuje da je invertirajući ulaz ekvivalentan tlu.

Sada razmatramo obrnuto pojačalo s dva ulaza.

To je prikazano na slici (11).

Idealno operativno pojačalo

Slika 11 - Dvostruko obrnuto pojačalo

To je poseban slučaj kruga sa slike (4) "Op-amp krug" koji je prethodno prikazan.

Budući da je napon na invertirajućem ulazu u op-amp nula (virtualno tlo), ulazni otpor je vidljiv va is Ra, i to viđeno vb is Rb. "Uzemljeni" invertirani ulaz također služi za izolaciju dva ulaza jedan od drugog. Odnosno, varijacija u va ne utječe na ulaz vb, i obrnuto.

Ulazni otpor za neinvertirajuće pojačalo može se odrediti pozivanjem na konfiguraciju sklopa na slici (5) "Neinvertirajuće pojačalo". Pogledajte ekvivalentni krug na slici 12 (a).

Nema struje R1 budući v+ ulaz u op-amp ima beskonačan otpor. Kao rezultat, Rin do ne-invertirajućeg terminala je beskonačnost. Ako je za dizajn potreban veliki ulazni otpor, često koristimo op-amp s jednim ulazom. Takva se konfiguracija naziva a ne-invertirajući međuspremnik ako ima naponsku dobit jedinstva. 

Stoga se situacija mijenja kada odemo na višestruki ulazni neinvertirajući 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 primjene ispitnog izvora za izračun ulaznog otpora za višestruke ulazne sklopove koristimo superpoziciju. Zbog toga primjenjujemo ispitni izvor na svakom ulazu odvojeno, dok onemogućujemo ostale ulaze (kratki spojevi za naponske izvore i otvorene krugove strujnih izvora u skladu s načelom superpozicije). Različiti ulazni otpori su tada

(28)

PROGRAMI

Analizirajte sljedeće krugove na mreži pomoću simulatora TINACloud sklopa klikom na linkove ispod.

Ulazni otpor 1-a simulacije kruga obrnutog pojačala

Ulazni otpor 2-a simulacije kruga obrnutog pojačala s dva ulaza

Ovaj koncept se lako može proširiti na n Ulazi.

Idealno operativno pojačalo

Slika 12- Ulazni otpor neinvertirajućeg pojačala