Cálculo de impedancia

Quizás la forma más fácil de determinar esto sin usar ninguna matemática es simularlo en un programa como LTSpice. Si no está familiarizado con esta herramienta, le recomiendo encarecidamente que estudie cómo usarla, pero creo que una descripción general está fuera del alcance de esta respuesta.

Para simularlo, debe encontrar un modelo Spice para el opamp en cuestión (TI proporciona convenientemente uno aquí , pero en general tendrá que buscar en línea el modelo). Los archivos extraídos deben guardarse en el mismo directorio en el que planea crear su esquema y simulación.

Una vez hecho esto, abra su instancia de LTSpice y dibuje el esquema. Utilicé el modelo "opamp2" para el modelo e ingresé "UA741" en el campo "Valor" en el editor de atributos del componente. Luego, asegúrese de agregar una directiva Spice (el elemento de menú ".op") que indique ".include filename.foo" (UA741.301 en este caso) para apuntar el simulador al archivo correcto. Unavezquesedibujaelesquema,establezcaelvoltajedelafuentedeCAenalgorazonable(usé0.1Vparaasegurarmedenosaturarelopamp)yconfigureunbarridodeCA(década,1a100kHz,1000pasospordécadaaquí)paraejecutar.Pruebeelcircuitoyluegoeditelafuncióndelasondaparaqueseaalgocomo"V (Vin) / I (R2)" o "V (Vin) / (I (V1)" para mostrar la impedancia de entrada en función de la frecuencia. Sea asegúrese de establecer el eje Y en "Lineal" o puede mostrarlo en decibelios (no estoy seguro de cómo se supone que funciona ...). Elresultadomuestraunaimpedanciadeentradade~118kqueseaproximaalacorrientecontinua,~18.5kcomoinfinitodef->unaimpedanciamínimade~13.4kalrededorde1.25kHzyunaimpedancia"nominal" de 14.25k a 1kHz. Haz zoom para ver estos valores.

Comprobación de validez

En lugar de aceptar esto a ciegas, también verificamos que la ganancia de frecuencia central es lo que dice (30dB): Meparececorrecto.

Métodoanalítico

Ahora,¿quépasasinoqueremossimularlo?Novoyaentrarentodoslosdetalles,peroelprocesoimplicaráreemplazarelopampconunmodelodeseñalpequeñoapropiado,usarlastransformadasdeLaplaceparaconvertirelsistemaeneldominiodeLaplaceyluegodesarrollarunsistemadeecuacionesparadescribirelcircuito.Unavezhechoesto,encuentrelaimpedanciadeentradacolocandounafuentede"prueba" en la entrada y resolviendo la relación resultante entre Voltaje y Corriente. Boom, tendrá alguna función de frecuencia que describa la impedancia de entrada. Lo mismo se puede hacer para la impedancia de salida (fuente de prueba en la salida) o cualquiera de las ganancias (voltaje, corriente, transimpedancia).