¿Cuál es el propósito de una resistencia en la ruta de realimentación de un búfer de ganancia unitaria?

Raramente verá un circuito con una sola resistencia cuando lo muestre; por lo general, también habrá otra resistencia (o resistencia de fuente equivalente) del mismo valor en la entrada no inversora.

La mayoría de los opamp (no ideales) tienen una resistencia de entrada finita, y esto significa que una pequeña corriente fluye dentro o fuera de los terminales de entrada. Esta corriente se denomina "corriente de polarización de entrada" y varía con el voltaje en las entradas. Dado que la mayoría de los circuitos opamp usan retroalimentación negativa para mantener las dos entradas al mismo voltaje, esto significa que para cualquier voltaje dado, la corriente a través de ambas entradas será la misma.

La corriente a través de cada entrada fluye a través de cualquier resistencia conectada a esa entrada, y esto introduce un cambio de voltaje en la entrada. Si la resistencia en las dos entradas es diferente, este cambio de voltaje también será diferente, y la diferencia entre esos dos cambios aparecerá como un error de desplazamiento de entrada adicional en la operación del circuito.

Por esta razón, se hace un esfuerzo en todos los circuitos opamp para asegurarse de que las resistencias conectadas a las dos entradas sean las mismas, eliminando esta fuente de error adicional. Incluso en un búfer de ganancia unitaria, si la resistencia de la fuente es 100Ω, se usará una resistencia de 100 Ω en la ruta de retroalimentación.

Aquí hay un extracto de la hoja de datos de OP27 , que muestra que la respuesta es más complicada que igualar Impedancias vistas por las dos entradas:

Yotroejemplo,delahojadedatosdeAD797:

Una de las razones por las que se puede usar la resistencia de realimentación es para hacer coincidir la impedancia de salida de Vin. Los amplificadores operacionales reales tienen una polarización actual de entrada y una compensación de corriente de entrada.

Tomemos, por ejemplo, este circuito representativo:

Aquí, he creado un modelo más realista de un amplificador operacional agregando fuentes de corriente que simulan la corriente que fluye en los terminales de un amplificador operacional real. La diferencia entre las dos corrientes de entrada es la corriente de entrada de desplazamiento.

El voltaje de entrada en el terminal de entrada positivo en realidad es:

\ begin {equation} Vin_ {actual} = Vin - I_1 \ cdot R_1 \ end {ecuación}

A través de la acción ideal del amplificador operacional, la tensión negativa del terminal de entrada es la misma. Entonces podemos calcular el voltaje de salida resultante:

\ begin {equation} Vout = Vin_ {actual} + I_2 \ cdot R_2 \\ Vout = Vin - I_1 \ cdot R_1 + I_2 \ cdot R_2 \\ \ end {ecuación}

Al coincidir estrechamente con R1 y R2, el efecto de la corriente de polarización de entrada se anula efectivamente. Tenga en cuenta que esto no resuelve la corriente de desplazamiento de entrada, sin embargo Para resolver ambos problemas, asegúrese de que la resistencia de R1 y R2 sean pequeñas. Esto resolverá los dos problemas de la corriente de desplazamiento de entrada y la corriente de polarización de entrada. Con un R1 lo suficientemente pequeño, puede que no haya necesidad de un R2 emparejado discreto real, aunque, por supuesto, obtendrá mejores resultados si hay uno.

Hay 2 tipos de amplificadores operacionales: realimentación de voltaje y realimentación de corriente. En la retroalimentación actual, como se puede adivinar a partir de su nombre, la corriente conducida desde la salida a la entrada a través del Rf "resistencia de realimentación" determina 1) el ancho de banda 2) la ganancia cuando se asocia en un divisor de corriente con Rg "resistencia de tierra". En los amplificadores operacionales de retroalimentación actuales, si hay una resistencia de realimentación muy baja, esta nota de aplicación enlace dice que El amplificador operacional oscilará. La elección de un valor alto disminuirá el ancho de banda.

De hecho, hay tantos tipos diferentes de amplificadores operacionales en la actualidad que el simple modelo de entradas de impedancia infinita que implican a Vin + = Vin- está lejos de ser cierto en muchos casos. Muchos amplificadores operacionales tienen valores de impedancia de entrada bajos, otros tienen impedancia muy alta en + In y muy bajo en -In. Los amplificadores operacionales VHF son todos comentarios actuales y muy fáciles de implementar, como el LMH6703