¿Bajo qué circunstancias la gran resistencia de entrada interna de un amplificador operacional real afectaría la operación del circuito?

si es un circuito inversor o no inversor, si la resistencia de retroalimentación$R_F$y la otra resistencia conectada a la terminal de entrada inversora (generalmente llamada$R_1$), llega a ser tan grande como la resistencia de entrada interna, luego la resistencia de entrada interna del amplificador operacional comienza a afectar el circuito.

Cada parámetro opamp que normalmente se descuida durante el cálculo afectará el funcionamiento (la ganancia) del amplificador (impedancias de entrada y salida, ganancia de bucle abierto finita y dependiente de la frecuencia,...).

Sin embargo, en la mayoría de los casos no nos preocupamos por estos efectos porque no serán demasiado importantes (porque el error es aceptable) o se verán eclipsados ​​por tolerancias externas de la red de retroalimentación y/o influencias parásitas causadas por la realización del hardware (capacidades de los pines). ,...).

Este es un ejemplo típico del hecho de que en electrónica ninguna fórmula es correcta al 100%. Simplemente no es posible, y no tiene sentido, incluir todos los posibles efectos físicos conocidos en nuestras expresiones, funciones y fórmulas. Y es una de las tareas de ingeniería más desafiantes decidir si, para una aplicación específica, la expresión "simplificada" se puede aplicar con suficiente precisión o no.

En lo que respecta a la impedancia de entrada finita, tratamos de seguir una regla general que requiere que cada una de las resistencias externas sea pequeña en comparación con esta resistencia de entrada. Sin embargo, ¿qué significa "pequeño"? ¿Factorizar 10 o 100 o 1000? La respuesta simplemente depende de la precisión requerida del valor de ganancia. Pero en la mayoría de los casos, las tolerancias de las resistencias son más importantes.

Como ejemplo : aquí está la expresión de ganancia (no inversora) para la retroalimentación resistiva (ideal: 1+R2/R1) si se tienen en cuenta las resistencias de entrada y salida.

G=N/D con

N=(Eo R2 Rin + Eo R1 Rin + R1 Salida)

D=(Eo R1 Rin + Rin Ruta + R2 Rin + R1 Ruta + R1 Rin + R1 R2)

Tenga en cuenta que la ganancia de bucle abierto Eo se establece en un valor fijo. Puede imaginar cómo se vería la expresión en el caso de una expresión de ganancia dependiente de la frecuencia realista para un modelo de dos polos:

Eo(w)=Eoo/[(1+s/w1)(1+s/w2)]

Si tiene un amplificador operacional de baja ganancia, tal vez en un amplificador operacional de alta frecuencia donde está feliz como una almeja de tener un amplificador operacional UGBW de 1 GHz, y está logrando ese UGBW alto con dispositivos bipolares porque los transistores SiGe son lo que necesita para uso, y desea una alta precisión de ganancia donde el margen de ganancia es pobre (cerca del circuito cerrado F3dB) y el voltaje a través de la "tierra virtual" entre (-) y (+) las entradas se vuelven significativas, esa corriente adicional a través de la resistencia interna de modo diferencial debe incluirse en el modelado. {nota: UGBW es ancho de banda de ganancia unitaria}

Examine esta comparación; El modelo opamp se editó para hacer UGBW = 1 GHz, manteniendo las resistencias de conjunto de ganancia de alto valor. Se editó el RIn: el gráfico de la izquierda es de 2 megaohmios, el del medio es de 2 KOhms; el gráfico de la derecha es 2 KOHms y la ganancia de bucle abierto se redujo de 100 dB a 60 dB.

Lo tienes un poco al revés. En un amplificador operacional ideal, no hay corriente que ingrese a las entradas del amplificador. El comportamiento se desvía del ideal cuando este no es el caso, lo que significa que las ecuaciones no son precisas.

Por lo tanto, los fabricantes fabrican amplificadores operacionales con alta impedancia de entrada para que el comportamiento se acerque al ideal.