4. Rezistența la intrare a circuitelor op-amp
CURENT - 4. Rezistența de intrare a circuitelor de amplificare Op
PREVIOUS- 3. Amplificatorul neinversiv
Rezistența la intrare a circuitelor op-amp
Rezistența de intrare a op-amp ideal este infinită. Cu toate acestea, rezistența de intrare la un circuit compus dintr-un op-amp ideal conectat la componente externe nu este infinit. Depinde de forma circuitului extern.
Mai întâi considerăm răsturnând op-amp. Circuitul echivalent pentru amplificatorul op inversor din Figura (3) „Amplificatorul op inversor” este prezentat în Figura 10 (a).
Figura 10 - rezistență la intrare, amplificator de inversare
Figura 10 (b) prezintă același circuit rearanjat pentru simplitatea analizei. Rețineți că am atașat o sursă de tensiune „test” la intrare pentru a calcula rezistența echivalentă. Deoarece circuitul conține o sursă de tensiune dependentă, nu putem găsi rezistența de intrare prin simpla combinare a rezistențelor. În schimb, găsim rezistența de intrare prin înlocuirea sursei de semnal de intrare și a rezistenței asociate cu o sursă de testare a tensiunii specificate, vtest, apoi calculați curentul furnizat de sursa de testare circuitului, itest. Alternativ, am putea folosi o sursă de testare curentă, itest, și de a rezolva pentru tensiunea livrate la circuit, vtest. Folosind oricare dintre tehnici, putem calcula rezistența din legea lui Ohm.
Ecuația buclă este dată de,
(26)
Rezistența echivalentă la intrare este atunci
(27)
Pe măsură ce bucla câștigă, G, se apropie infinitul, primul termen din Ecuație (27) se apropie de zero și abordările de rezistență la intrare Ra. Astfel, rezistența la intrare văzută de sursă este egală cu valoarea rezistenței externe, Ra. Aceasta verifică proprietatea virtuală a pământului deoarece rezultatul indică faptul că intrarea inversoare este echivalentă cu un sol.
Considerăm acum amplificatorul invers cu două intrări.
Aceasta este prezentată în Figura (11).
Figura 11 - amplificator de inversare cu două intrări
Este un caz special al circuitului din Figura (4) „Circuitul op-amp” prezentat anterior.
Deoarece tensiunea la intrarea inversoare a op-amperului este zero (teren virtual), rezistența de intrare văzută de va is Ra, și că văzut de către vb is Rb. Intrarea inversă „împământată” servește, de asemenea, pentru a izola cele două intrări una de cealaltă. Adică o variație în va nu afectează intrarea vb, si invers.
Rezistența la intrare pentru amplificator non-invers poate fi determinată referindu-se la configurația circuitului din Figura (5) „Amplificator fără inversare”. Vezi circuitul echivalent din Figura 12 (a).
Nu trece curentul curent R1 din moment ce v+ intrarea în op-amp are rezistență infinită. Ca rezultat, Rin la un terminal neinverting este infinit. Dacă un design are nevoie de o rezistență mare la intrare, adesea folosim un op-amp non-inverting cu o singură intrare. O astfel de configurație este numită a tampon neinversiv dacă are un câștig de tensiune al unității.
Prin urmare, situația se schimbă atunci când mergem la un op-amp multi-input non-inverting, așa cum se arată în Figura 12 (b). Circuitul echivalent este prezentat în Figura 12 (c). Presupunem că rezistența asociată cu fiecare sursă (r1, r2 și r3) este zero ohmi. Când se aplică sursa de testare pentru a calcula rezistența de intrare pentru circuitele cu mai multe intrări, folosim suprapunerea. Prin urmare, aplicăm sursa de testare la fiecare intrare separat, în timp ce dezactivați celelalte intrări (scurtcircuit pentru sursele de tensiune și circuite deschise pentru sursele de curent în conformitate cu principiul suprapunerii). Diferitele rezistențe de intrare sunt atunci
(28)
APLICATII
Analizați următoarele circuite online utilizând simulatorul de circuite TINACloud făcând clic pe linkurile de mai jos.
1 - Rezistența la intrare a simulării circuitului amplificatorului invers
2 - Rezistența la intrare a simulării unui circuit de amplificare a inversorului cu două intrări
Acest concept poate fi extins cu ușurință n intrări.
Figura 12 - Rezistența la intrare a unui amplificator neinversiv