coincidencia de impedancia entre opamp y microcontrolador (o Arduino)

No siempre necesita coincidencia de impedancia.

Generalmente, solo se necesita en sistemas lineales donde las entradas y salidas tienen una impedancia característica .

Por lo general, este es el caso de las señales de RF (alta frecuencia) y otros casos en los que la longitud de un cable (o línea de transmisión) es mucho más larga que la fuerte> longitud de onda de la señal.

Ejemplos:

• La conexión entre un amplificador de potencia de RF (PA) a su antena, esto podría funcionar a 900 MHz, eso es RF. Desea que toda la potencia del PA llegue a la antena, por lo que debe la impedancia, o se perderá la potencia, lo que es un desperdicio.

• El antiguo sistema de telefonía fija. Estos tienen una impedancia característica de 600 ohmios. ¿Por qué? Debido a los cables, estos tienen una impedancia característica de 600 ohmios, por lo que manejamos el cable desde una impedancia de 600 ohmios y también necesitamos cargarlo con 600 ohmios. Esto evita las reflexiones y distorsiones de la señal. Las líneas telefónicas terrestres pueden ser largas, por lo que este es un problema incluso para señales de baja frecuencia como la voz.

Estos ejemplos anteriores son líneas de transmisión .

Lea el artículo de Wikipedia y observe cómo ambos extremos de la línea T deben terminarse correctamente. Esa es la coincidencia de impedancia.

Los opamps tienen una cierta impedancia de salida, como 10 ohmios, pero no es una impedancia característica . La mayoría de los opamps no están diseñados para controlar una impedancia de valor similar. Y no es necesario ya que consideramos que la salida de un opamp es una fuente de voltaje . Además, generalmente no utilizamos un opamp para conducir una línea de transmisión ni lo utilizamos en las frecuencias de RF.

¡Así que no hay necesidad de hacer coincidir la impedancia con un opamp!

A menos que use un cable muy muy largo y quiera usarlo como una línea de transmisión y evite los reflejos de la señal.

De manera similar, los microcontroladores tienen entradas de alta impedancia , no están diseñados para tomar una señal de una línea de transmisión. Y no necesitamos eso. El opamp estará a solo unos centímetros de distancia de la entrada del microcontrolador, por lo que no se necesita una línea de transmisión.

También, la información en la señal que sale del operador es un voltaje , no una potencia, siempre que ese voltaje llegue a la entrada de la uC de forma segura, eso es suficiente . No es necesario que haya ninguna coincidencia de poder.

En realidad, en el caso de entrada opamp a uC, tiene máximo desajuste pero está bien. El opamp tiene una impedancia de salida baja , la entrada de la uC tiene una impedancia de entrada alta . Esta es la mejor manera de transferir un voltaje sin perder energía.

Cuando se conecta una entrada de ADC de un microcontrolador típico, la fuente de voltaje que controla la entrada no debe moverse cuando se extrae la corriente, o debe estabilizarse rápidamente una vez que ya no se extrae la corriente de la misma. Muchas entradas de microcontroladores tienen el desagradable hábito de abastecerse o hundir cantidades importantes de forma actual, no necesariamente predecible, por un breve momento cada vez que toman una lectura. Si esto causa que el voltaje en el pin cambie, y si el voltaje no se estabiliza antes de que el controlador termine de muestrear el voltaje de entrada, el controlador tomará una muestra del voltaje defectuoso en lugar de un voltaje preciso. En algunos casos, esto puede hacer que un ADC de 12 bits tenga 100 conteos de incertidumbre, lo que lo hace menos útil que un ADC de 6 bits de calidad.

Supongo que un 741 probablemente debería estabilizarse lo suficientemente rápido después de un breve pico de salida para permitir lecturas confiables, pero no confiaría en tal comportamiento sin probarlo, preferiblemente al usar un osciloscopio.