Evirici amplifikatör açıklığının giriş empedansı

Standart bir evirici amplifikatör alın: Giriş empedansının ne olduğu konusunda net değilim. İlk başta bunun ters girişten zemine eşdeğer direnç olduğunu düşündüm, ki bu Rin || Rf, çünkü Vin ve Vout'un diğer tarafında ve aynı zamanda opampın çıkışında bir zemin var. Bununla birlikte, internetteki çoğu kaynak giriş empedansının Vi / Ii olduğunu iddia ediyor ve böylece Rin yapıyor. Bu, geri besleme kablosunun diğer topraklara bağlandığı gerçeğini göz ardı ediyor gibi görünmektedir. Sonra gibi cevaplar vardır bu giriş empedansı sonsuz olduğundan söz. Giriş empedansının neyi temsil ettiğinin net bir tanımını ve daha karmaşık bir devrede hesaplamak için [kısa] genel bir yaklaşım bulmayı umuyorum. Teşekkür ederim!

Bu cevap ve diğerleri gibi tonlarca sayfa okudum , ancak başlangıç ​​seviyemde net bir cevap çıkarmak zordu.

Bir devrenin giriş direnci hakkında konuştuğumuzda, giriş sinyalini sağlayan diğer devreyi nasıl etkilediğini açıklıyoruz.

Özellikle, giriş akımını i amper ile değiştirmek için giriş voltajını ne kadar değiştirmemiz gerektiğini bilmek istiyoruz ? Bu nedenle giriş direnci tanım gereği .$\dfrac{\mathrm{d}v_i}{\mathrm{d}i_i}$

Peki bu devrenin giriş direnci nedir?

Kilit nokta, bu konfigürasyonda, op-amp çıkışını doyurmaktan kaçındığımız sürece, op-amp'in evirici girişinin sanal bir toprak olmasıdır . Devredeki geri besleme, o düğümü 0 V'da tutmak için çalışır. Bu nedenle, hangi giriş akımı istersek, Ohm Yasası uyarınca, gerekli giriş voltajı . Bu nedenle giriş direnci R _inç'tir .$\mathrm{R_{in}}\times{}i_{i}$

Sonra giriş empedansının sonsuz olduğunu belirten böyle cevaplar var.

Bu cevap, tüm devrenin giriş direnci değil, ideal olduğu varsayılan op-amp'in giriş direncinden bahsediyordu.

Foton'un cevabı kesinlikle doğrudur: ideal op-amp, vb. Giriş empedansı Rin'dir.

Daha genel bir devrede, transistörler gibi doğrusal olmayan bileşenlere sahip olanlarda bile, giriş empedansı küçük bir sinyale (doğrusallaştırılmış), frekansa bağlı miktardır. Bu önemlidir, çünkü tasarımcıya önceki aşamanın çıkış empedansı ile bir sonrakinin giriş empedansı arasındaki yükleme etkilerini anlatabilir. Giriş empedansını (veya çıkış empedansını) hesaplamak için genel yaklaşım, giriş düğümüne (di) küçük bir akım enjekte etmek ve giriş düğümünün (dv) voltajında ​​meydana gelen değişime bakmaktır. Ya da, eşdeğer olarak, küçük bir voltaj (dv) uygulamak ve test voltajı kaynağınızdan elde edilen akıma (di) bakmak. Sonra hesaplayın (dv / di). Bunun olup bittiğini tamamen netleştirmek için, giriş empedansının nasıl hesaplanacağı konusundaki cevabımBurada, girişe bir test voltajı kaynağı ekleyerek ve özel bir ifade çizerek giriş empedansını hesaplamak ve çizmek için bir devre simülasyon programının nasıl kullanıldığını gösterdim. Umarım, voltaj kaynağı V1'in (veya sizin durumunuzda Vin) bir voltaj kaynağı olarak çizildiğini görmek, bunu yapmak için hesaplamaları nasıl ayarlayacağınızı netleştirecektir!

Ri'nin tanımı Vi / Ii'dir. Rf, çıkış düğümü ile sanal toprak arasında bağlanır ve temel olarak kendi başına bir devredir. Girdi ile ilgili değildir. Söylediklerin doğru; Ri, girişin eşdeğer direncidir, ancak bu Rin'e değil Rin'e eşittir || Rf.

“Diğer gerekçelere” gelince, sadece bir zemin vardır. Toprak sadece V = 0 anlamına gelir. Devre analizi söz konusu olduğunda “gerçek” toprak ve “sanal” toprakları bir ve aynı olarak ele alabilirsiniz.

Giriş direncinin gerçekte ne olduğu ve neden önemli olduğu hakkında bir sezgi eklemek istiyorum. Giriş direnci Ri, vi ile toprak arasındaki eşdeğer dirençtir. Başka bir deyişle, amplifikatöre vi uygularsanız veya toprağa bağlı Ri'ye vi uygularsanız, her iki durumda da aynı akımı vi'dan akarsınız. Dolayısıyla Ri = vi / ii

Neden önemli olduğuna gelince, gerçek sinyal kaynakları sadece vi değil, ona bağlı bir sinyal direnci Rs'ye sahiptir. Sinyal kaynağını evirici amplifikatöre bağladığınızda, giriş voltajı vi, Rs ve Rin arasındaki düğüm voltajı olacaktır. Genellikle, eşdeğer bir devreye bakarsanız, giriş direnci, vi ile toprak arasındaki toplam eşdeğer dirençtir. Voltaj bölücü kuralına bakarsanız, Vi = Vs • Ri / (Ri + Rs) Yani giriş direnci ne kadar yüksek olursa, girişte o kadar fazla sinyal alırsınız.

Unutmayın Ri = vi / ii, DEĞİL Vs / ii. İkinci durumda, Ri, durum olmayan sinyal kaynağı direncine bağlı olacaktır.