Co jest najlepsze Rf / Rin dla wzmacniacza operacyjnego?

Teoretycznie dla wzmacniacza w konstrukcji wzmocnienie napięcia wynosi . $\dfrac{R_{f}}{R_{in}}$

Na przykład: dla możemy użyć i . Ten sam zysk można uzyskać z i . Jaka jest różnica i która wartość najlepiej nadaje się? $gain=10$ $R_{f}=100\ \mathrm{k\Omega}$ $R_{in} =10\ \mathrm{k\Omega}$ $R_{f}=1\ \mathrm{k\Omega}$ $R_{in}=100\ \mathrm{\Omega}$

Konfiguracja taka jak ta:

wprowadź opis zdjęcia tutaj

operational-amplifier

— Sierpnia
źródło

AD811 i podobne wzmacniacze operacyjne (tryb Northon) działają wewnętrznie bardzo inaczej niż klasyczne wzmacniacze operacyjne napięcia wejściowego i napięcia wyjściowego, które są nauczane w szkołach. Chociaż jest to prawidłowe pytanie, naprawdę powinieneś ograniczyć się do jednego typu wzmacniacza operacyjnego, w przeciwnym razie na pytanie nie będzie można odpowiedzieć w tak krótkim formacie. odwołanie się do AD811 tutaj jest nadmiernie skomplikowane.

— symbol zastępczy

@rawbrawb Thanks! Słuszna uwaga. Obraz poddany edycji. Tylko pytanie: czy Norton op-amp jest taki sam jak Current Feedback OpAmp (CFO)?

— sierpień

Zasadniczo tak, chociaż AD811 ma również jedno z wejść o bardzo niskiej impedancji.

— symbol zastępczy

dzięki za wyjaśnienie. jedno pytanie - czy rezystor sprzężenia zwrotnego może wynosić 100 omów, ponieważ (jako przykład) w arkuszu danych dla rezystora sprzężenia zwrotnego lt1028 o wartości 100 omów może powodować zniekształcenia, czy jest to ważne dla innych wzmacniaczy? jaka jest jego stała i jak możemy znaleźć minimalne Rf?

— xslavic

Odpowiedzi:

Jeśli chcesz, aby wzmacniacz operacyjny działał lepiej na wysokich częstotliwościach, użyj rezystorów o niższej wartości, aby ustawić wzmocnienie. Pojemność upływu wokół obszaru sprzężenia zwrotnego może być rzędu 1 pF ze względu na tory i pady obwodów dla komponentów i ma to wpływ, gdy wartości rezystorów są wysokie.

Gdyby twój rezystor sprzężenia zwrotnego wynosił 100 kOhm, a twoja pojemność upływowa wynosiła 1 pF, okazałoby się, że przy częstotliwości:

$\dfrac{1}{2\pi RC} = \dfrac{1}{2\pi\times 100,000\times 1\times 10^{-12}} = 1.59MHz$

Wzmocnienie byłoby o 3 dB niższe od wzmocnienia DC, tj. Jeśli wzmocnienie DC wynosi 10, przy 1,59 MHz zysk wyniósłby 7,07. Jeśli potrzebujesz płaskiej odpowiedzi do 32 MHz, wówczas największym możliwym rezystorem sprzężenia zwrotnego jest 5 kΩ.

Arkusze danych wzmacniacza operacyjnego są najlepszym miejscem, aby zobaczyć, co polecają.

Biorąc wartości rezystorów niższy jest w porządku, ale trzeba będzie zbliżyć się do punktu, w którym rezystor sprzężenia zwrotnego zaczyna ładować obwody wyjściowe swojego op-amp i może się zmniejszyć wahania amplitudy i / lub zniekształcenia.

Ale większym problemem byłby rezystor wejściowy. Utrzymanie wzmocnienia wynoszącego dziesięć przy rezystorze zwrotnym wynoszącym (powiedzmy) 100 omów oznacza, że rezystor wejściowy wynosi 10 omów, a rezystor wejściowy jest impedancją wejściową obwodu. Wiele obwodów lub sygnałów postrzega to jako „zbyt niskie” i może powodować zniekształcenie lub zmniejszenie amplitudy wprowadzanych sygnałów.

Zwykle nie spadłbyś poniżej 50 omów dla a to oznacza, że rezystor sprzężenia zwrotnego wynosi 500 omów. $R_{IN}$

— Andy aka
źródło

Dzięki, Andy! Odpowiedziałeś na inne moje pytania w innych wątkach i bardzo podoba mi się sposób wyjaśniania szczegółów. Teraz rozumiem, dlaczego mój arkusz danych wzmacniacza operacyjnego (AD811) zaleca RF = 500 omów i RG = 50 omów. Kolejne pytanie: czy możemy powiedzieć, że zależy to również od typu wzmacniacza operacyjnego (prądowe lub napięciowe wzmacniacze operacyjne? ). Jak wynika z waszej dyskusji, w optoamperach prądowych sprzężenia zwrotnego, które opierają się na prądzie wejściowym zamiast napięciu wejściowym, powinienem się martwić impedancją wejściową, a jeśli tak i chcę niewielkiego RG, mogę pomyśleć o przejściu z AD811, który jest CFO do VFO takiego jak AD826.

— sierpień

@ Sierpnia Cieszę się, że mogę pomóc - proszę link do pytania, na które się powołujesz. Obecne urządzenia sprzężenia zwrotnego mają mniejszą pojemność upływową na stykach wejściowych do ziemi, co oznacza, że działają one lepiej na wysokich częstotliwościach, ale naprawdę potrzebuję obwodu, aby zobaczyć, co proponujesz.

— Andy alias

To po prostu odwrócony wzmacniacz operacyjny z sygnałem wejściowym z DDS (AD9850) o amplitudzie sygnału około 1 wolta. RF połączone między wyjściową anteną Vin i RG między sygnałem wejściowym a Vin-. Vin + sworzeń połączony z ziemią (bardzo klasyczny odwracającego konfiguracyjnym.)

— sie

Dodano zdjęcie schematu

— sierpnia 13

AD811 jest w porządku, ale uważaj na wyższe zyski - również rysunek 19 pokazuje, gdzie należy podnieść wartość Rf, aby uzyskać najlepszą wydajność wysokich częstotliwości. Ryc. 30 pokazuje również, w jaki sposób wzmocnienie może opadać przy niższych napięciach zasilania.

— Andy alias

To dobre ogólne pytanie, a ogólna odpowiedź brzmi: to zależy.

W szczególności, ponieważ musisz znaleźć dwie wartości rezystorów, ale tylko jedną specyfikację, zysk, wszystko, co możesz ograniczyć, to stosunek wartości rezystora; potrzebujesz innego ograniczenia, aby naprawić poszczególne wartości (lub związane z nimi ograniczenia).

Najbardziej prawdopodobną specyfikacją jest rezystancja wejściowa, która dla tej konfiguracji ustala wartość (lub ustawia dolną granicę), a następnie następuje wartość . $R_{in}$ $R_F$

— Alfred Centauri
źródło

A co określa najlepszą rezystancję wejściową?

— sierpnia

Najlepszy opór wejściowy to taki, który pasuje do aplikacji. Na przykład w zastosowaniach z pojedynczym końcowym sygnałem audio na poziomie liniowym zwykle potrzebujemy rezystancji wejściowej około 10k lub większej. I odwrotnie, w przypadku aplikacji o niskim poziomie i niskim poziomie szumów rezystancja wejściowa może wymagać znacznie niższej wartości.

— Alfred Centauri

Każdy rezystor jest również źródłem hałasu. Im większa rezystancja, tym większy hałas. W systemach o wysokim wzmocnieniu może to stać się ważne

— Scott Seidman,