4 オペアンプ回路の入力抵抗

オペアンプ回路の入力抵抗

理想的なオペアンプの入力抵抗は無限大です。 しかし、外付け部品に接続された理想的なオペアンプで構成される回路への入力抵抗は無限大ではありません。 外部回路の形式によって異なります。

私達は最初に考慮します 反転 オペアンプ 図(3)「反転オペアンプ」の反転オペアンプの等価回路を図10(a)に示します。

理想的なオペアンプ、オペアンプ回路の入力抵抗

図10-入力抵抗、反転アンプ

図XNUMX(b)は、解析を簡単にするために再配置された同じ回路を示す。 等価抵抗を計算するために、「テスト」電圧源を入力に接続したことに注意してください。 回路には従属電圧源が含まれているため、単純に抵抗を組み合わせて入力抵抗を見つけることはできません。 代わりに、入力信号源とそれに関連する抵抗を指定された電圧のテスト信号に置き換えることによって入力抵抗を求めます。 vtest次に、テストソースから回路に供給される電流を計算します。 itest。 あるいは、現在のテストソースを使用することもできます。 itestそして、回路に供給される電圧を求めます。 vtest。 どちらの手法を使用しても、オームの法則から抵抗を計算できます。

ループ方程式は、

(26)

等価入力抵抗は、

(27)

ループゲインとして Gは無限大に近づき、式(27)の最初の項はゼロに近づき、入力抵抗は近づく Ra。 したがって、ソースから見た入力抵抗は外部抵抗の値に等しくなります。 Ra。 結果は反転入力がグランドと等価であることを示しているので、これは仮想グランド特性を検証します。

2つの入力を持つ反転増幅器を考えます。

これは図(11)に示されています。

理想的なオペアンプ

図11- 2入力反転アンプ

これは、前に示した図(4)の「オペアンプ回路」の特別な場合です。

オペアンプへの反転入力の電圧はゼロ(仮想グランド)なので、 va is Raそれに、 vb is Rb。 「接地」反転入力は、2つの入力を互いに絶縁するのにも役立ちます。 つまり、 va 入力には影響しません vb、 およびその逆。

の入力抵抗 非反転アンプ 図(5)「非反転アンプ」の回路構成を参考にして決定できます。 図12(a)の等価回路を参照してください。

電流が流れない R1 から v+ オペアンプへの入力は無限の抵抗を持っています。 結果として、 Rin 非反転端子までの距離は無限大です。 設計に大きな入力抵抗が必要な場合は、1入力非反転オペアンプを使用することがよくあります。 このような構成は、 非反転バッファ それが1の電圧利得を有するならば。

したがって、図12(b)に示すように、多入力非反転オペアンプに行くと状況が変わります。 等価回路を図12(c)に示します。 各ソースに関連する抵抗は、r1, r2 そして r3)ゼロオームです。 テストソースを適用して多入力回路の入力抵抗を計算するときは、重ね合わせを使用します。 したがって、他の入力を無効にしながらテスト入力を各入力に個別に適用します(重ね合わせの原理に従った電圧源の短絡と電流源の開回路)。 それからさまざまな入力抵抗はあります

(28)

アプリケーション

以下のリンクをクリックして、TINACloud回路シミュレータを使用して以下の回路をオンラインで解析してください。

反転増幅器回路シミュレーションの1-入力抵抗

2入力反転増幅器回路シミュレーションの2-入力抵抗

この概念は簡単に拡張することができます n 入力。

理想的なオペアンプ

図12-非反転アンプの入力抵抗