Resistência de entrada de circuitos de amplificação de operação

Resistência de entrada de circuitos de amp Op

A resistência de entrada do op-amp ideal é infinita. No entanto, a resistência de entrada a um circuito composto por um amplificador operacional ideal conectado a componentes externos não é infinita. Depende da forma do circuito externo.

Nós primeiro consideramos o inversora op-amp. O circuito equivalente para o amplificador operacional de inversão da Figura (3) “O amplificador operacional de inversão” é mostrado na Figura 10 (a).

Amplificador operacional ideal, resistência de entrada de circuitos de amplificador

Figura 10- Resistência de entrada, amplificador inversor

A Figura 10 (b) mostra o mesmo circuito reorganizado para simplicidade de análise. Observe que anexamos uma fonte de tensão de “teste” à entrada para calcular a resistência equivalente. Como o circuito contém uma fonte de tensão dependente, não podemos encontrar a resistência de entrada simplesmente combinando resistores. Em vez disso, encontramos a resistência de entrada substituindo a fonte do sinal de entrada e sua resistência associada por uma fonte de teste de tensão especificada, v_testee, em seguida, calcule a corrente fornecida pela fonte de teste ao circuito, i_teste. Alternativamente, poderíamos usar uma fonte de teste atual, i_teste, e resolver a tensão entregue ao circuito, v_teste. Usando qualquer uma das técnicas, podemos calcular a resistência da lei de Ohm.

A equação do loop é dada por

(26)

A resistência de entrada equivalente é então

(27)

Como o ganho de loop, G, se aproxima do infinito, o primeiro termo na equação (27) se aproxima de zero e as abordagens de resistência de entrada R_a. Assim, a resistência de entrada vista pela fonte é igual ao valor da resistência externa, R_a. Isso verifica a propriedade do terreno virtual, pois o resultado indica que a entrada de inversão é equivalente a um terra.

Consideramos agora o amplificador inversor com duas entradas.

Isso é mostrado na Figura (11).

Figura 11 - Amplificador inversor de duas entradas

É um caso especial do circuito da Figura (4) “Circuito Op-amp” mostrado anteriormente.

Como a tensão na entrada inversora para o op-amp é zero (terra virtual), a resistência de entrada v_a is R_ae aquele visto por v_b is R_b. A entrada inversora “aterrada” também serve para isolar as duas entradas uma da outra. Ou seja, uma variação em v_a não afeta a entrada v_b, e vice versa.

A resistência de entrada para o amplificador não inversor pode ser determinado referindo-se à configuração do circuito da Figura (5) “Amplificador não inversor”. Veja o circuito equivalente na Figura 12 (a).

Nenhuma corrente passa por R₁ uma vez que o v₊ entrada para o op-amp tem resistência infinita. Como um resultado, R_in para um terminal não inversor é infinito. Se um projeto precisar de uma grande resistência de entrada, geralmente usamos um amplificador operacional não inversor de entrada única. Essa configuração é chamada de buffer não inversor se tem um ganho de tensão de unidade.

Portanto, a situação muda quando vamos para um amplificador operacional não inversor de múltiplas entradas, como mostrado na Figura 12 (b). O circuito equivalente é mostrado na Figura 12 (c). Estamos assumindo que a resistência associada a cada fonte, (r₁, r₂ e r₃) é zero ohms. Ao aplicar a fonte de teste para calcular a resistência de entrada para circuitos de múltiplas entradas, usamos superposição. Portanto, aplicamos a fonte de teste em cada entrada separadamente, enquanto desativamos as outras entradas (curto-circuitos para fontes de tensão e circuitos abertos para fontes de corrente de acordo com o princípio de Superposição). As várias resistências de entrada são então

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APLICAÇÕES

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1- Resistência de entrada de uma simulação de circuito do amplificador inversor

2- Resistência de entrada de uma simulação de circuito de amplificador de inversão de duas entradas

Este conceito pode ser facilmente estendido para n entradas.

Figura 12- Resistência de entrada de um amplificador não inversor

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