Impédance d'entrée de l'ampli op :qu'est-ce que c'est et comment la calculer

Tout d'abord, soyons clairs, Op-Amp signifie amplificateur opérationnel. Et l'appareil est un amplificateur de tension électronique à gain élevé (couplé en courant continu). De plus, il a une sortie asymétrique et une résistance d'entrée distinctive. De plus, c'est le bloc de construction de base du circuit électronique analogique. De plus, l'impédance vous montre la corrélation entre la tension et le courant d'entrée. Cela dit, lorsque vous parlez de l'impédance d'entrée de l'ampli-op, il est essentiel de savoir clairement s'il s'agit du circuit ou de la puce de base que vous choisissez.

Alors, quelle est la différence ? Le premier parle du circuit de l'amplificateur opérationnel lui-même, tandis que le second se concentre sur les circuits de la puce.

Vouloir en savoir davantage? Ne vous inquiétez pas, vous obtiendrez une ventilation des raisons pour lesquelles l'impédance de sortie de l'ampli-op est faible, comment la calculer, et plus encore.

Quelle est l'impédance d'entrée typique d'un amplificateur opérationnel à circuit intégré ?

Ampli-op d'impédance d'entrée

Sans aucun doute, vous pouvez modifier l'impédance de tension d'entrée différentielle lorsque vous placez des circuits autour de l'ampli-op. De plus, la façon dont vous appliquez le retour et les composants électroniques externes peuvent affecter l'impédance d'entrée totale du circuit et la source du signal.

Cela dit, nous avons deux impédances d'entrée :en mode commun (Z_cm+ &Z_cm- ) et différentiel (Ziff). Le premier fait référence à une impédance qui vient des étages d'entrée à la terre. En même temps, ce dernier concerne l'impédance entre deux entrées.

De plus, les impédances sont généralement élevées et résistives (10 ⁵ – 10 ¹² ohms). En d'autres termes, il s'agit d'un périphérique d'entrée à haute impédance. Et il a une capacité shunt qui peut atteindre 20 à 25 pF.

Ainsi, vous pouvez réduire l'impédance d'entrée inverseuse et non inverseuse dans la plupart des circuits d'ampli-op à une valeur faible. Et vous pouvez le faire par rétroaction négative, étant donné que (l'impédance d'entrée différentielle et en mode commun) est plus importante. De plus, les terminaux d'entrée inverseurs et non inverseurs sont également cruciaux.

De plus, l'impédance d'entrée du circuit de l'amplificateur opérationnel est généralement élevée. Et c'est parce que les amplis op fonctionnent comme un diviseur de tension.

Par conséquent, plus l'impédance est élevée, plus la tension chute aux entrées de l'ampli-op. Mais, si l'impédance d'entrée est faible, votre circuit n'aura pas de chute de tension aux bornes. Par conséquent, vous ne recevrez pas de signaux.

Ampli-Op d'impédance de sortie

L'ampli-op d'impédance de sortie est similaire à l'impédance d'entrée. Mais cela fait référence à la variation de la tension apparente de la source lorsqu'elle doit fournir plus de courant. Par exemple, vous pouvez repérer l'impédance de la source de courant au travail lorsqu'une batterie qui n'est pas sous charge a une tension plus élevée qu'une batterie sous charge.

Amplificateur différentiel d'ampli-op

Source :Wikimedia Commons

Ainsi, par exemple, votre ampli-op a un signal de sortie de 6 V et vous utilisez un circuit ouvert pour mesurer la tension de différence de potentiel. Puisque votre circuit est ouvert, votre courant sera de 0A. La tension, quant à elle, sera de 6V. À ce stade, vous pouvez connecter votre sortie à une résistance de rétroaction. Et vous pouvez le faire de manière à ce que le courant de sortie du circuit de rétroaction de l'amplificateur opérationnel soit de 60 mA.

De plus, vous pouvez mesurer la tension aux bornes de la résistance et obtenir environ 5,99 V.

Avec cela, vous pouvez obtenir l'impédance de sortie de l'ampli-op :

-6V/0mA – 5.99V/60mA =0.2 Ohms.

Pourquoi l'unité du résultat a-t-elle changé ? Premièrement, la faible impédance de la source indique que l'amplificateur opérationnel peut absorber beaucoup de courant sans changement de tension significatif. De plus, à partir du résultat, vous remarquerez que l'impédance d'entrée de l'ampli-op ressemble à l'impédance de charge de ce qui montre le signal de plage de sortie de l'ampli-op.

De plus, l'impédance de sortie de l'ampli-op et le potentiel de sortie ressemblent à l'impédance de source de la chose qui reçoit le signal de l'ampli-op. Ainsi, il est fortement chargé lorsqu'une source dirige la charge avec une impédance de charge et un courant d'alimentation modérément faibles. De plus, le signal de tension nécessitera un courant élevé et un gain plus important.

Cela dit, même si l'impédance de votre source est faible, la source pourra délivrer du courant, hors chute de tension. Donc, si vous souhaitez réduire la chute de tension, assurez-vous que l'impédance de charge est supérieure à l'impédance de la source.

Par conséquent, une impédance de charge élevée se traduit par moins de courant et de puissance lorsque l'impédance de charge est élevée.

Impédance d'ampli op idéale

L'une des caractéristiques d'une impédance d'ampli-op idéale est qu'elle a une impédance d'entrée infinie et un gain infini. Cela signifie également que le flux de courant dans les fils d'entrée est nul. Et cela se produit parce qu'il n'y a pas de courant entrant ou sortant des bornes d'entrée (non inverseur et inverseur). Par conséquent, il y aura un gain unitaire plus élevé.

De plus, l'ampli-op idéal a une impédance de sortie de zéro. Cela signifie donc que le courant de sortie est indépendant de la tension de sortie. Par conséquent, l'ampli-op idéal n'a pas besoin d'une impédance de sortie pour diriger la charge afin de lui fournir une tension.

En bref, vous pouvez dire que l'impédance de sortie est nulle ou faible. En revanche, l'impédance d'entrée est infinie ou a une impédance d'entrée élevée.

Comment calculez-vous l'impédance d'entrée et l'impédance de sortie ?

Puisque l'impédance montre la relation entre la tension et le courant, nous pouvons la représenter comme le rapport de ΔI à ΔV. ΔI représente la variation de courant, tandis que ΔV représente la variation de tension.

En outre, vous pouvez mesurer la différence entre le courant de polarisation d'entrée et la différence entre la plage de tension d'entrée en mode commun.

Il serait donc utile d'avoir des paramètres tels que l'impédance de sortie, l'équation de gain en boucle ouverte et l'impédance de la source. Avec cela, vous pouvez utiliser le principe du diviseur de tension pour obtenir les tensions de sortie et d'entrée.

(Zin/(Rs + Zin)) Vin =Vsource—(1)

Où :

• Rs :impédance source
• Zin :impédance d'entrée
• Vin—tension de référence de l'amplificateur
• Vsource—tension d'entrée

Avec cela, vous pouvez également calculer la tension de charge de sortie avec la formule ci-dessous :

Vout. (Recharger/(Recharger + Zout) =Vlad—(2)

Où :

• Rload—résistance de charge
• Zout :impédance de sortie de l'amplificateur
• Vload :tension aux bornes de la charge
• Vout—sortie de l'amplificateur

En outre, vous pouvez remplacer Vout par des temps de gain de tension d'entrée.

Est-il possible de mesurer l'impédance de sortie ? Bien sûr vous pouvez. Mais il faut le mesurer comme un circuit équivalent de Thevenin :

• Vo/Is =Zout—(3)
• Où :
• I—courant de sortie, lorsque la sortie est courte
• Vo :tension de sortie, lorsque la sortie est en circuit ouvert

Il est essentiel de noter que la formule ci-dessus est issue de la relation linéaire entre le courant et la tension de sortie.

Amplificateur de tension d'ampli-op

Source :Wikimédia

Pourquoi l'impédance d'entrée de l'ampli op est infinie

Typiquement, l'impédance montre un circuit s'opposant à la circulation du courant (continu ou alternatif). Ainsi, nous avons deux bornes d'entrée de l'impédance dans un ampli-op idéal qui est infini. Et c'est infini parce que le courant ne va pas dans l'ampli-op depuis les bornes d'entrée.

Par conséquent, il permet à l'entrée de visualiser et de répondre à la tension. Mais la tension ne dirigerait aucun courant dans l'ampli-op.

En d'autres termes, l'ampli-op n'affecterait pas la tension d'entrée. Mais pratiquement, vous remarquerez une minute de fuite de courant dans les circuits d'entrée de l'ampli-op (généralement moins de quelques milliampères).

Pourquoi l'impédance de sortie de l'ampli op est faible

L'impédance de sortie de l'ampli op est faible car la tension délivrée par la sortie est constante. Et il reste constant même si la sortie se connecte à un circuit qui augmente la quantité de charge.

Mais pratiquement, vous verrez que les amplis opérationnels ont généralement quelques ohms dans l'impédance de sortie. Par conséquent, la tension réelle de la borne de sortie sera différente en fonction de la charge que vous reliez à la sortie.

Conclusion

Il est typique que l'impédance d'entrée d'un ampli-op soit élevée. Après tout, l'ampli-op est un dispositif à gain de tension. De plus, une impédance élevée permet à la tension de chuter à travers l'entrée. En outre, cela aide à maintenir une faible consommation de courant et à éviter l'effet de charge.

Que pensez-vous du sujet ? Vous avez besoin d'aide pour les calculs ? Ou avez-vous des questions ou des suggestions? N'hésitez pas à nous contacter.