Вхідний опір уточнення інвертуючого підсилювача

Візьміть стандартний інвертуючий підсилювач: мені незрозуміло, що таке вхідний опір. Спочатку я подумав, що це рівносильний опір від перевернутого входу в землю, який був би Рин || Rf, тому що є земля з іншого боку від Vin і Vout, а також зсередини на виході з opamp. Однак, здається, більшість джерел в Інтернеті стверджують, що вхідний опір - це Vi / Ii, що робить його Rin. Це, мабуть, ігнорує той факт, що провід зворотного зв'язку підключається до інших підстав. Тоді є відповіді , як це , що згадують , що вхідний опір одно нескінченності. Я сподіваюся розробити чітке визначення того, що являє собою вхідний опір, і [короткий] загальний підхід до його обчислення в більш складній схемі. Дякую!

Я читав багато сторінок, як ця відповідь та інші, але на моєму початковому рівні важко було отримати чітку відповідь.

Коли ми говоримо про вхідний опір ланцюга, ми описуємо, як це впливає на іншу схему, яка подає вхідний сигнал.

$\dfrac{\mathrm{d}v_i}{\mathrm{d}i_i}$

То який вхідний опір цієї схеми?

$\mathrm{R_{in}}\times{}i_{i}$

Тоді є такі відповіді, які згадують, що вхідний опір - нескінченність.

Ця відповідь говорила про вхідний опір підсилювача, який вважався ідеальним, а не вхідний опір всієї схеми.

Відповідь Фотона абсолютно правильна: ідеальний підсилювач та ін., Вхідний опір - Rin.

У більш загальній схемі, навіть такої з нелінійними компонентами, як транзистори, вхідний опір - це невеликий сигнал (лінеаризований), залежний від частоти. Це важливо, оскільки він може розповісти дизайнеру про ефекти навантаження між вихідним опором попереднього етапу та вхідним опором наступного. Загальний підхід до обчислення вхідного опору (або вихідного опору) полягає у введенні невеликого струму у вхідний вузол (di) та перегляді результуючої зміни напруги вхідного вузла (dv). Або, еквівалентно, застосувати невелику напругу (dv) і подивитися на отриманий струм (di) від джерела випробуваної напруги. Потім обчислити (dv / di). Щоб повністю зрозуміти, що саме це відбувається, подивіться на мою відповідь, як обчислити вхідний опір, де я продемонстрував, як використовувати програму моделювання схеми для обчислення та побудови вхідного опору, буквально додавши джерело випробування напруги на вході та побудувавши спеціальний вираз. Будемо сподіватися, що побачивши джерело напруги V1 (або у вашому випадку Він), витягнутий буквально як джерело напруги, дасть зрозуміти, як рухатись до налаштування розрахунків для цього вручну!

Визначення Ri - Vi / Ii. Rf пов'язаний між вузлом виводу та віртуальним заземленням, і в основному є ланцюгом самостійно. Він не бере участь у введенні. Те, що ви сказали, є правильним; Ri - еквівалентний опір входу, але це дорівнює Rin, а не Rin || Rf.

Щодо "інших підстав", то існує лише одна підстава. Земля просто означає V = 0. Ви можете розглядати "реальну" землю і "віртуальну" землю як одне і те ж, що стосується аналізу ланцюга.

Я хотів би додати інтуїцію щодо того, що насправді має вхідний опір і чому це має значення. Вхідний опір Ri - еквівалентний опір між vi та землею. Іншими словами, якщо застосувати vi до підсилювача або застосувати vi до Ri, підключеному до землі, ви отримаєте однаковий струм, що протікає через vi в обох випадках. Звідси Ri = vi / ii

Що стосується того, чому це важливо, реальні джерела сигналу мають не тільки vi, але й опор Rs сигналу. Як тільки ви приєднаєте джерело сигналу до інвертуючого підсилювача, вхідною напругою vi буде напруга вузла між Rs та Rin. Як правило, якщо подивитися на еквівалентну схему, вхідний опір - це загальний еквівалентний опір між vi та землею. Отже, якщо ви подивитесь на правило дільника напруги, Vi = Vs • Ri / (Ri + Rs) Що означає, що чим більше вхідний опір, тим більше сигналу ви отримуєте на вході.

Майте на увазі Ri = vi / ii, а не Vs / ii. У другому випадку Ri залежатиме від опору джерела сигналу, що не так.