Qual é o melhor Rf / Rin para um amplificador operacional?

Em teoria, para um amplificador operacional em projeto de inversão, o ganho de tensão é . $\dfrac{R_{f}}{R_{in}}$

Por exemplo: para um , podemos usar e . O mesmo ganho pode ser obtido a partir de e . Qual é a diferença e qual o valor mais adequado? $gain=10$ $R_{f}=100\ \mathrm{k\Omega}$ $R_{in} =10\ \mathrm{k\Omega}$ $R_{f}=1\ \mathrm{k\Omega}$ $R_{in}=100\ \mathrm{\Omega}$

Uma configuração como esta:

insira a descrição da imagem aqui

operational-amplifier

— Agosto
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O AD811 e os amplificadores operacionais similares (modo Northon) operam internamente de maneira muito diferente dos amplificadores operacionais clássicos de entrada de tensão e saída de tensão que são ensinados nas escolas. Embora essa seja uma pergunta válida, você realmente deve restringir-se a um tipo de amplificador operacional ou a pergunta não poderá ser respondida em um formato tão curto. referenciar o AD811 aqui é indevidamente complicado.

— placeholder

@rawbrawb Thanks! bom ponto. A imagem editada. Apenas uma pergunta: O amplificador operacional Norton é o mesmo que o Current Feedback OpAmp (CFO)?

— Aug

Basicamente sim, embora o AD811 também tenha uma das entradas com impedância muito baixa.

— placeholder

obrigado por explicar. uma pergunta: o resistor de feedback pode ser de 100 ohm, porque (como exemplo) na folha de dados do resistor de feedback lt1028 de 100ohm pode causar distorções? é válido para outros opamps? qual é a constante disso e como podemos encontrar Rf mínima?

— xslavic

Respostas:

Se você deseja que seu amplificador operacional tenha um desempenho melhor em altas frequências, use resistores de menor valor para definir o ganho. A capacitância de vazamento em torno da área de realimentação pode ser da ordem de 1pF devido às faixas e blocos de circuito dos componentes e isso afeta os valores dos resistores.

Se seu resistor de realimentação fosse 100k ohm e sua capacitância de vazamento fosse 1 pF, você descobriria isso com uma frequência de: -

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

O ganho seria 3dB abaixo do ganho dc, ou seja, se o ganho dc for 10, a 1,59 MHz o ganho seria 7,07. Se você precisar de uma resposta plana de até 32MHz, o maior resistor de feedback que você pode usar é 5k ohm.

As folhas de dados do amplificador operacional são o melhor lugar para procurar o que recomendam.

Reduzir os valores do resistor é bom, mas você chegará a um ponto em que o resistor de feedback está começando a carregar os circuitos de saída do seu amplificador operacional e poderá obter oscilações de amplitude e / ou distorção reduzidas.

Mas o maior problema estaria no resistor de entrada. Manter um ganho de dez com um resistor de feedback de (digamos) 100 ohms significa que o resistor de entrada é 10 ohms e esse resistor de entrada é a impedância de entrada do seu circuito. Isso seria visto por muitos circuitos ou sinais como "muito baixo" e pode causar distorção ou redução na amplitude dos sinais introduzidos.

$R_{IN}$

— Andy aka
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Obrigado Andy! Você respondeu algumas outras perguntas minhas em outros tópicos e eu realmente gosto da maneira como você explica os detalhes. Agora eu posso entender por que a minha folha de dados do amplificador operacional (AD811) recomenda RF = 500 ohms e RG = 50 ohms. Apenas outra pergunta: podemos dizer que também depende do tipo de amplificador operacional (feedback atual ou op-amplificadores de tensão? ) Conforme recebo da sua discussão, em Op-Amps de realimentação de corrente que dependem da corrente de entrada em vez da tensão de entrada, devo me preocupar com a impedância de entrada e, nesse caso, e quero um pequeno RG, posso pensar em mudar do AD811, que é um CFO para um VFO como AD826.

— Aug

@Aug. Fico feliz em ajudar - faça o link para a pergunta que você faz referência. Os dispositivos de feedback atuais têm menos capacitância de vazamento nos pinos de entrada para o terra e isso significa que eles têm um desempenho melhor em altas frequências, mas eu precisaria de um circuito para realmente ver o que você está propondo.

— Andy aka

É apenas um amplificador operacional invertido simples com sinal de entrada de um DDS (AD9850) com amplitude de sinal em torno de 1 volt. RF conectado entre Vin e RG entre o sinal de entrada e Vin. Vin + pino ligado à terra (uma inversão de configuração muito clássico.)

— agosto

Uma foto do esquema adicionada

— Aug

O AD811 é bom, mas tenha cuidado com ganhos maiores - também a figura 19 mostra onde aumentar o valor de Rf para obter o melhor desempenho de alta frequência. A figura 30 mostra também como o ganho pode cair em tensões de alimentação mais baixas.

— Andy aka

Esta é uma boa pergunta geral e a resposta geral é: depende.

Especificamente, como você tem dois valores de resistores para encontrar, mas apenas uma especificação, o ganho, tudo o que você pode restringir é a razão do valor do resistor; você precisa de outra restrição para corrigir valores individuais (ou um limite neles).

$R_{in}$ $R_F$

— Alfred Centauri
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E o que especifica a melhor resistência de entrada?

— Aug

A melhor resistência de entrada é aquela que se encaixa na aplicação. Por exemplo, para aplicações de sinal de áudio de nível de linha de extremidade única, normalmente queremos resistência de entrada de cerca de 10k ou mais. Por outro lado, para aplicações de baixo nível e baixo ruído, a resistência de entrada pode precisar ser muito menor.

— Alfred Centauri

Cada resistor também é uma fonte de ruído. Quanto maior a resistência, maior o ruído. Em sistemas de alto ganho, este pode tornar-se importante

— Scott Seidman