Förstå ingångs- och utgångsimpedanserna för operativa förstärkare (op-amps) är avgörande för att utforma effektiva elektroniska kretsar. Dessa parametrar påverkar hur op-amp interagerar med andra kretskomponenter och påverkar övergripande prestanda.
Input Impedance of an Operational Amplifier
Ingångsimpedansen av en op-amp bestäms främst av ingångsbiasströmmar och ingångsmotståndet. Ideala op-amps anses ha oändlig ingångsimpedans, vilket innebär att de inte drar ström från källan. I praktiska kretsar kan ingångsimpedansen påverkas av konfigurationen och de omgivande komponenterna.
För en typisk spänning förstärkare konfiguration, kan ingångsimpedansen approximeras av motståndet som ses vid ingångsterminalen, ofta inklusive motståndet från källan och ingångsmotståndet av op-ampen själv.
Beräkning av ingångsimpedans
I en icke-inverterande förstärkare konfiguration, ingångsimpedansen är ungefär lika med motståndet kopplat till ingångsterminalen. För invertering konfigurationer påverkas impedansen av motståndet anslutet i ingångsvägen.
Formel för ingångsimpedans i en enkel inverteringsförstärkare:
][[]][]]]][[]][]][[]]]]][[[[[[]]]]]]][[[[[]]]]]]]]]]]]]]]]][[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[
Utgångsimpedans av en operativ förstärkare
Utgångsimpedansen av en op-amp indikerar hur mycket utgångsspänningen sjunker när en last är ansluten. Idealiska op-amps har nollutgångsimpedans, men verkliga enheter har ett litet, finit värde.
Denna parameter påverkar hur op-amp kan köra laster och påverkar stabiliteten och frekvensresponsen av kretsen.
Beräkning av output impedance
Utgångsimpedansen kan uppskattas genom att analysera kretsen med op-ampens öppna utgångsimpedans och återkopplingsnätverket. Negativ feedback minskar det effektiva utgångsimpedansen.
I en spänningsföljarkonfiguration är utgångsimpedansen ungefär:
][[[]][]] ≤ Z[]]][]]]]]]]][]]
där Z][] är den öppna kretsen, A]]]]OL] är den öppna kretsvinsten, och β är återkopplingsfaktorn.