Apa yang terbaik dari Rf / Rin untuk op-amp?

Secara teori, untuk op-amp dalam desain pembalik, gain tegangan adalah . $\dfrac{R_{f}}{R_{in}}$

Sebagai contoh: untuk kita bisa menggunakan dan . Keuntungan yang sama dapat diperoleh dari dan . Apa perbedaannya dan nilai mana yang paling cocok? $gain=10$ $R_{f}=100\ \mathrm{k\Omega}$ $R_{in} =10\ \mathrm{k\Omega}$ $R_{f}=1\ \mathrm{k\Omega}$ $R_{in}=100\ \mathrm{\Omega}$

Konfigurasi seperti ini:

masukkan deskripsi gambar di sini

operational-amplifier

— Agustus
sumber

AD811 dan op-amp serupa (mode Northon) beroperasi secara internal sangat berbeda dari op-amp Tegangan-input klasik, Tegangan-keluaran op-amp yang diajarkan di sekolah. Meskipun ini adalah pertanyaan yang valid, Anda harus membatasi diri Anda pada satu jenis OP-amp atau pertanyaan itu tidak akan dapat dijawab dalam format singkat. referensi AD811 di sini terlalu rumit.

— placeholder

@rawbrawb Terima kasih! Poin yang bagus. Gambar diedit. Hanya sebuah pertanyaan: Apakah Norton op-amp sama dengan Current Feedback OpAmp (CFO)?

— Agustus

Pada dasarnya ya, meskipun AD811 juga memiliki salah satu input yang memiliki impedansi sangat rendah.

— placeholder

terima kasih sudah menjelaskan. satu pertanyaan sekalipun - dapatkah resistor umpan balik menjadi 100 ohm, karena (sebagai contoh) dalam datasheet untuk resistor umpan balik lt1028 dari 100ohm dapat menyebabkan distorsi apakah valid untuk opamps lain? apa konstanta dan bagaimana kita dapat menemukan Rf minimum?

— xslavic

Jawaban:

Jika Anda ingin op-amp Anda bekerja lebih baik pada frekuensi tinggi Anda akan menggunakan resistor bernilai lebih rendah untuk mengatur gain. Kapasitansi kebocoran di sekitar area umpan balik mungkin berada dalam urutan 1pF karena trek sirkuit dan bantalan untuk komponen dan ini memiliki efek ketika nilai resistor tinggi.

Jika resistor umpan balik Anda 100k ohm dan kapasitansi kebocoran Anda adalah 1 pF, Anda akan menemukan bahwa pada frekuensi: -

$\dfrac{1}{2\pi RC} = \dfrac{1}{2\pi\times 100,000\times 1\times 10^{-12}} = 1.59MHz$

Gain akan 3dB turun pada gain dc yaitu jika gain dc Anda adalah 10, pada 1,59MHz gain akan menjadi 7,07. Jika Anda memerlukan respons datar hingga 32MHz maka resistor umpan balik terbesar yang dapat Anda gunakan adalah 5k ohm.

Lembar data op-amp adalah tempat terbaik untuk melihat apa yang mereka rekomendasikan.

Mengambil nilai-nilai resistor lebih rendah baik-baik saja tetapi Anda akan mendekati titik di mana resistor umpan balik mulai memuat rangkaian output op-amp Anda dan Anda mungkin mendapatkan ayunan dan / atau distorsi amplitudo berkurang.

Tetapi masalah yang lebih besar adalah pada resistor input. Untuk mempertahankan gain sepuluh dengan resistor umpan balik (katakanlah) 100 ohm berarti resistor input adalah 10 ohm dan resistor input ini adalah impedansi input dari rangkaian Anda. Ini akan dilihat oleh banyak sirkuit atau sinyal sebagai "terlalu rendah" dan dapat menyebabkan sinyal yang dimasukkan terdistorsi atau mengurangi amplitudo.

Biasanya Anda tidak akan pergi di bawah 50 ohm untuk dan ini berarti resistor umpan balik Anda adalah 500 ohm. $R_{IN}$

— Andy alias
sumber

Andy terima kasih! Anda menjawab beberapa pertanyaan saya di utas lain dan saya sangat suka cara Anda menjelaskan detail. Sekarang saya bisa mengerti mengapa datasheet op-amp saya (AD811) merekomendasikan RF = 500 ohm dan RG = 50 ohm. Hanya pertanyaan lain: Bisakah kita mengatakannya juga tergantung pada jenis op-amp (Umpan Balik Saat Ini atau Tegangan Umpan Balik Op-Amps? ). Seperti yang saya dapatkan dari diskusi Anda, dalam Op-Amps Umpan Balik Saat Ini yang mengandalkan arus input daripada tegangan input, saya harus memperhatikan tentang impedansi input, dan jika demikian dan saya ingin RG kecil, saya mungkin berpikir tentang pindah dari AD811 yang merupakan CFO ke VFO seperti AD826.

— Agustus

@ Ag. Senang membantu - silakan tautkan ke pertanyaan yang Anda rujuk. Perangkat umpan balik saat ini memiliki kapasitansi kebocoran yang lebih sedikit di sana pin input ke tanah dan ini berarti mereka berkinerja lebih baik pada frekuensi tinggi tetapi saya perlu sirkuit benar-benar untuk melihat apa yang Anda usulkan.

— Andy alias

Ini hanya op amp pembalik sederhana dengan sinyal input dari DDS (AD9850) dengan amplitudo sinyal sekitar 1 volt. RF terhubung antara Out ant Vin- dan RG antara sinyal input dan Vin-. Vin + pin terhubung ke tanah (konfigurasi pembalik yang sangat klasik.)

— Agustus

Sebuah foto dari skema menambahkan

— Agustus

AD811 baik-baik saja tetapi hati-hati dengan keuntungan yang lebih tinggi - juga gambar 19 memberi tahu Anda di mana harus menentukan nilai Rf untuk mendapatkan kinerja frekuensi tinggi terbaik. Juga gambar 30 menunjukkan bagaimana penguatan dapat terkulai pada tegangan pasokan yang lebih rendah.

— Andy alias

Ini adalah pertanyaan umum yang bagus dan jawabannya adalah: itu tergantung.

Secara khusus, karena Anda memiliki dua nilai resistor untuk menemukan tetapi hanya satu spesifikasi, gain, yang dapat Anda kendalikan adalah rasio nilai resistor; Anda perlu kendala lain untuk memperbaiki nilai-nilai individual (atau terikat pada mereka).

$R_{in}$ $R_F$

— Alfred Centauri
sumber

Dan apa yang menentukan resistensi input terbaik?

— Agustus

Resistansi input terbaik adalah yang sesuai dengan aplikasi. Misalnya, untuk aplikasi sinyal audio level-ujung tunggal, kami biasanya menginginkan resistansi input sekitar 10k atau lebih besar. Sebaliknya, untuk aplikasi level rendah, noise rendah, resistansi input mungkin harus jauh lebih rendah.

— Alfred Centauri

Setiap resistor juga merupakan sumber derau. Semakin besar resitance, semakin besar noise. Dalam sistem berpenghasilan tinggi, ini mungkin menjadi penting

— Scott Seidman