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运算放大器输入阻抗计算方法

jf_vuyXrDIR 来源:兆亿微波 2023-03-07 13:39 次阅读

输入阻抗(InputResistance)也被称为差模输入阻抗:ZID。差模输入阻抗的定义为:运放工作在线性区时,两输入端的电压变化量与对应的输入端电流变化量的比值。

差模输入阻抗中包含输入电阻和输入电容。在低频时它仅指输入电阻。一般产品的数据手册也仅仅给出输入电阻。采用双极型晶体管做输入级的运放的输入电阻不大于10兆欧;场效应管做输入级的运放的输入电阻一般大于109欧。ZID愈大,从信号源索取的电流愈小,放大电路所得到的输入电压Ui就越接近信号源电压Us。

TI的数据手册中,运放TLC27L4的输入电阻为:“high lnput impedance.。.10/12vΩtyp”,但并未给出输入电容的值。

输入电阻指的就是Rin

如果是运放,通常情况下Rin远远大于Rs

如果是理想运放,Rin是无穷大。

说 从放大器那个方向反过来看的话Rs和Rin是并联关系,这个是没错的,应该跟放大器输入电阻关系不大。

下图是最典型的LM358内部框图,单从芯片级别看,差分输入阻抗极高,一般规格书都不标注了。而单端,因为电路对称,也是相同的。

而实际应用,由于引入了反馈,要根据具体外围电路计算。

如果是单纯对比同向比例运算电路和反向比例运算电路,教科书都有写

同向比例放大线路的本身特点就是高输入电阻,这里就是查运放规格书同向脚输入阻抗了,理想运放则是无穷大。

如果是单纯反向比例运算电路,Ri=R(理想运放)

如果讨论的是差分比例运算电路,则同相端是等同同向输入电路吗,反向输入电阻参照下图是等于R3、R5并联在与R2串联的电阻。至于分析方法,就是虚断和虚断的应用(注意都是理想运放!)

在低频电路中,对于电压驱动的电路,输入阻抗越大,则对电压源的负载就越轻,因而就越容易驱动,也不会对信号源有影响。对于一般的放大电路来说,输入阻抗当然是越大越好。输入电抗越大,表明放大器从信号源取的电流越小,放大器输入端得到的信号电压也越大,即信号源电压衰减的少。4.1.2输入端的输入电容

运放的输入电容会引起信号的损失、畸变、相移、电路不稳等,是造成放大器工作频带变窄的主要原因。在高频、大增益的情况下影响会较明显,此时应尽量选用输入电容小的运放;一般情况下的应用输入电容不会造成明显的影响。

审核编辑 :李倩

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原文标题:运算放大器输入阻抗计算方法

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