Понимание входных и выходных импедансов операционных усилителей (op-amps) имеет важное значение для проектирования эффективных электронных схем. Эти параметры влияют на то, как операционный усилитель взаимодействует с другими компонентами схемы и влияют на общую производительность.

Вводимое сопротивление операционного усилителя

Входное импеданс операционного усилителя определяется прежде всего входными токами смещения и входным сопротивлением. Идеальными операционными усилителями считаются имеющие бесконечное входное импеданс, то есть они не вытягивают ток из источника. В практических схемах входное импеданс может быть затронут конфигурацией и окружающими компонентами.

Для типичной конфигурации усилителя напряжения входное сопротивление может быть аппроксимировано сопротивлением, наблюдаемым на входном терминале, часто включая сопротивление источника и входное сопротивление самого операционного усилителя.

Расчет входного импеданса

В конфигурации неинвертирующего усилителя входное сопротивление приблизительно равно сопротивлению, соединенному с входным терминалом.Для инвертирующих конфигураций на сопротивление влияет резистор, соединенный во входном пути.

Формула входного импеданса в простом инвертируемом усилителе:

Zв ≈ Rв

Выходное сопротивление операционного усилителя

Выходное сопротивление операционного усилителя указывает, насколько падает выходное напряжение при подключении нагрузки.Идеальные операционные усилители имеют нулевое выходное сопротивление, но реальные устройства имеют небольшое, конечное значение.

Этот параметр влияет на то, как операционный усилитель может управлять нагрузками и влияет на стабильность и частотную реакцию цепи.

Расчет выходного импеданса

Выходное сопротивление можно оценить, проанализировав схему с выходным сопротивлением открытого цикла операционного усилителя и сетью обратной связи.Отрицательная обратная связь снижает эффективное выходное сопротивление.

В конфигурации последователя напряжения выходное сопротивление приблизительно:

Zout ≈ ZOL / (1 + AOL *β]

где Z OL — импеданс выхода с открытым контуром, AOL — коэффициент усиления с открытым контуром, а β — коэффициент обратной связи.