Resistencia de entrada y salida de un circuito opamp

Recientemente, hemos estado trabajando con amplificadores operacionales en el laboratorio y nunca puedo entender cómo determinar la impedancia de entrada y salida de un circuito con amplificadores operacionales (no la impedancia de entrada y salida del circuito en sí)

Lo hemos estado midiendo colocando una señal de voltaje en la salida de un amplificador inversor con sus entradas conectadas a tierra. Al medir el voltaje sobre una impedancia, hemos encontrado la corriente que fluye en

esquemático

simular este circuito : esquema creado con CircuitLab

Luego se encuentra que la impedancia de salida es el voltaje en la salida (Vout) dividido por la corriente.

Quisiera saber que representan las resistencias de entrada y salida en circuitos opamp y si es posible como obtenerlas a partir de ecuaciones

Buena pregunta. No creerías que ahora muchos usuarios nuevos publican una pregunta concisa, "esto no funciona", como si asumieran que todos han estado mirando por encima del hombro.

Respuestas (4)

La resistencia de entrada es la relación entre el cambio en el voltaje de entrada y la corriente de entrada (o simplemente entre el voltaje y la corriente de entrada en el caso de sistemas lineales). En su caso, suponiendo que la entrada está en el lado negativo del amplificador operacional, la corriente de entrada es V i norte / R 2 (debido a la tierra virtual en el terminal negativo). Entonces la resistencia de entrada sería R 2 . Si V i norte se aplica al lado positivo, la resistencia de entrada será casi infinita, ya que no hay corriente de entrada.
En cuanto a la resistencia de salida, se puede obtener conectando una carga conocida R L , midiendo el voltaje en él V L , y luego calcule el problema del divisor de voltaje simple: V L = V o tu t R L / ( R L + R o ) , dónde R o es la resistencia de salida, y V o tu t se calcula como opamp ideal.

¿Hay alguna forma de que R0 se pueda obtener sin experimentación? es para un examen Gracias de cualquier manera
Sin datos adicionales no es posible. Se debe proporcionar la resistencia de bucle abierto o las corrientes y/o voltajes de salida cuando se conecta a una carga.

Quisiera saber que representan las resistencias de entrada y salida en circuitos opamp y si es posible como obtenerlas a partir de ecuaciones

Supongo que estás pidiendo fórmulas "teóricas", ¿verdad? Bien, de la teoría de sistemas derivamos las siguientes expresiones para todo el circuito; todas las resistencias opamp sin retroalimentación se alterarán drásticamente debido a la retroalimentación (Loop Gain LG):

1.) No inversión. entrada: r,p=rp,o*(1+LG)

2.) inversión. entrada: r,i=rn,o/(1+LG)

3.) entrada R2: r,2=R2+r,i (muy cerca de R2)

4.) salida: r,out=r,o/(1+LG)

rp,o y rn,o: resistencias dinámicas de entrada sin realimentación;

r,o: din. resistencia de salida sin retroalimentación;

Ganancia de bucle: LG=Aol*factor de retroalimentación=AoR2/(R1+R2).

PD: Su medida de r,out está bien (en principio). Sin embargo, sugiero (a) usar una resistencia externa más pequeña (R3=1...5 ohmios) para realizar un divisor de voltaje adecuado (junto con r,out) o (b) usar una resistencia mucho más grande para realizar un " buena" fuente de corriente (corriente prácticamente determinada por R3 únicamente).

Como puede haber cubierto en clase (o tal vez aún no), las tres reglas para los amplificadores operacionales (ideales) son:

  1. Las entradas no toman corriente.
  2. El voltaje de salida viaja en la dirección de (+in menos -in). Si +in es mayor, la salida aumenta; si -in es mayor, la salida disminuye.
  3. La salida llegará tan lejos como sea necesario para que las dos entradas sean iguales. (Nota: para amplificadores operacionales reales, no puede exceder la fuente de alimentación y, por lo tanto, se detendrá allí)

Ahora, ha vinculado +in a tierra, por lo que hará lo que sea necesario para mantener -in también en tierra. Las dos resistencias R1 y R2 hacen una especie de palanca, por así decirlo, porque su derivación central no toma corriente. Al atar un extremo de eso a tierra, el amplificador operacional que intenta mantener el grifo central también en tierra debe, por lo tanto, mantener su salida en tierra. Entonces ahora puede reemplazar todo el circuito opamp con tierra y ver qué obtiene.

Si está estudiando no idealidades, como la impedancia de salida finita de un amplificador operacional real, entonces R3 está físicamente dentro del chip del amplificador operacional. No del todo literalmente, pero se comporta de esa manera, debido a la resistencia real en el troquel de silicio y los cables que lo conectan a los pines, y debido a la protección contra sobrecarga que está integrada incluso en los más baratos. Sin embargo, al incluir esa no idealidad en la retroalimentación (considere lo que sucedería si moviera el cable vertical más a la derecha hacia la derecha de R3), puede eliminar ese efecto a expensas de algo de margen. (la salida se recortará más fácilmente porque se balancea más para compensar la rareza)

Para el modelo de un opamp ideal con retroalimentación negativa, la impedancia de salida del circuito es cero.

El próximo modelo más realista (para el amplificador inversor) sería

R o tu t _ o F _ C i r C tu i t = R o _ o F _ o pag a metro pag A C L _ C yo o s mi L o o pag GRAMO a i norte A O _ O pag A metro pag O pag mi norte L o o pag GRAMO a i norte

Que en el caso ideal, A O = , vuelve al modelo de arriba.
Espero que esto ayude.