Was ist das beste Rf / Rin für einen Operationsverstärker?

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Theoretisch beträgt für einen Operationsverstärker in invertierendem Design die Spannungsverstärkung .RfRin

Zum Beispiel: für ein wir verwenden können , R f = 100 k Ω und R i n = 10 k Ω . Die gleiche Verstärkung kann bezogen werden bei R f = 1 k Ω und R i n = 100 Ω . Was ist der Unterschied und welcher Wert ist am besten geeignet?gain=10Rf=100 kΩRin=10 kΩRf=1 kΩRin=100 Ω

Eine Konfiguration wie diese:

Geben Sie hier die Bildbeschreibung ein

Aug.
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Der AD811 und ähnliche Operationsverstärker (Northon-Modus) arbeiten intern ganz anders als die klassischen Operationsverstärker mit Spannungseingang und Spannungsausgang, die in Schulen unterrichtet werden. Obwohl dies eine gültige Frage ist, sollten Sie sich wirklich auf einen OP-Verstärkertyp beschränken, da die Frage sonst nicht in einem so kurzen Format beantwortet werden kann. Die Bezugnahme auf den AD811 ist hier übermäßig kompliziert.
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@rawbrawb Danke! guter Punkt. Das Bild bearbeitet. Nur eine Frage: Ist Norton Op-Amp mit Current Feedback OpAmp (CFO) identisch?
August
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Grundsätzlich ja, obwohl der AD811 auch einen der Eingänge mit sehr niedriger Impedanz hat.
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Danke für die Erklärung. Eine Frage ist jedoch: Kann der Rückkopplungswiderstand 100 Ohm betragen, da (als Beispiel) im Datenblatt für lt1028 ein Rückkopplungswiderstand von 100 Ohm zu Verzerrungen führen kann, ist dies für andere Operationsverstärker gültig? Was ist die Konstante davon und wie können wir minimale Rf finden?
Xslavic

Antworten:

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Wenn Sie möchten, dass Ihr Operationsverstärker bei hohen Frequenzen eine bessere Leistung erbringt, verwenden Sie Widerstände mit niedrigerem Wert, um die Verstärkung einzustellen. Die Leckkapazität um den Rückkopplungsbereich kann aufgrund von Schaltungsspuren und Pads für Komponenten in der Größenordnung von 1 pF liegen. Dies wirkt sich aus, wenn die Widerstandswerte hoch sind.

Wenn Ihr Rückkopplungswiderstand 100 kOhm und Ihre Leckkapazität 1 pF wäre, würden Sie dies bei einer Frequenz von: - feststellen

12πRC=12π×100,000×1×1012=1.59MHz

Die Verstärkung wäre 3 dB niedriger als die Gleichstromverstärkung, dh wenn Ihre Gleichstromverstärkung 10 beträgt, wäre die Verstärkung bei 1,59 MHz 7,07. Wenn Sie eine flache Antwort bis zu 32 MHz benötigen, ist der größte Rückkopplungswiderstand, den Sie verwenden können, 5 kOhm.

Op-Amp-Datenblätter sind der beste Ort, um zu sehen, was sie empfehlen.

Die Widerstandswerte unter niedriger ist in Ordnung , aber Sie werden einen Punkt nähern , wo der Rückkopplungswiderstand der Ausgangsschaltungen des Operationsverstärkers zu laden beginnt , und Sie Amplitudenschwankungen und / oder Verzerrung reduziert bekommen können.

Das größere Problem wäre jedoch der Eingangswiderstand. Um eine Verstärkung von zehn mit einem Rückkopplungswiderstand von (sagen wir) 100 Ohm aufrechtzuerhalten, bedeutet dies, dass der Eingangswiderstand 10 Ohm beträgt und dieser Eingangswiderstand die Eingangsimpedanz Ihrer Schaltung ist. Dies wird von vielen Schaltungen oder Signalen als "zu niedrig" angesehen und kann dazu führen, dass die eingegebenen Signale in der Amplitude verzerrt oder verringert werden.

RIN

Andy aka
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Danke Andy! Sie haben einige andere Fragen von mir in anderen Threads beantwortet und ich mag die Art und Weise, wie Sie Details erklären. Jetzt kann ich verstehen, warum mein Operationsverstärker-Datenblatt (AD811) RF = 500 Ohm und RG = 50 Ohm empfiehlt. Nur eine andere Frage: Können wir sagen, dass dies auch vom Operationsverstärkertyp abhängt (Stromrückkopplung oder Spannungsrückkopplungs-Operationsverstärker)? ). Wie ich aus Ihrer Diskussion erhalte, sollte ich mir bei Stromrückkopplungs-Operationsverstärkern, die auf Eingangsstrom anstelle von Eingangsspannung basieren, Gedanken über die Eingangsimpedanz machen. Wenn dies der Fall ist und ich eine kleine RG möchte, kann ich darüber nachdenken, von AD811 zu wechseln, bei dem es sich um einen Wechselstrom handelt CFO zu einem VFO wie AD826.
August
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@Aug. Gerne helfen wir Ihnen - bitte verlinken Sie auf die Frage, auf die Sie sich beziehen. Stromrückkopplungsgeräte haben eine geringere Leckkapazität an den Eingangspins zur Erde und dies bedeutet, dass sie bei hohen Frequenzen eine bessere Leistung erbringen, aber ich würde wirklich eine Schaltung benötigen, um zu sehen, was Sie vorschlagen.
Andy aka
Es ist nur ein einfacher invertierender Operationsverstärker mit Eingangssignal von einem DDS (AD9850) mit einer Signalamplitude um 1 Volt. HF zwischen Out ant Vin- und RG zwischen Eingangssignal und Vin- verbunden. Vin + Pin mit Masse verbunden (eine sehr klassische invertierende Konfiguration)
August
Ein Foto von den schematischen hinzugefügt
August
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Der AD811 ist in Ordnung, aber achten Sie auf höhere Verstärkungen - auch in Abbildung 19 sehen Sie, wo Sie den Wert von Rf einstellen müssen, um die beste Hochfrequenzleistung zu erzielen. Auch Abb. 30 zeigt, wie die Verstärkung bei niedrigeren Versorgungsspannungen abfallen kann.
Andy aka
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Dies ist eine gute allgemeine Frage und die allgemeine Antwort lautet: Es kommt darauf an.

Da Sie nur zwei Widerstandswerte finden müssen, aber nur eine Spezifikation, die Verstärkung, können Sie nur das Widerstandswertverhältnis einschränken. Sie benötigen eine andere Einschränkung, um einzelne Werte (oder eine Bindung an diese) festzulegen.

RinRF

Alfred Centauri
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Und was gibt den besten Eingangswiderstand an?
August
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Der beste Eingangswiderstand ist derjenige, der zur Anwendung passt. Für Single-Ended-Line-Level-Audiosignalanwendungen möchten wir normalerweise einen Eingangswiderstand von etwa 10 k oder mehr. Umgekehrt muss für Anwendungen mit niedrigem Pegel und geringem Rauschen der Eingangswiderstand möglicherweise viel niedriger sein.
Alfred Centauri
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Jeder Widerstand ist auch eine Rauschquelle. Je größer der Widerstand, desto größer das Rauschen. In Systemen mit hoher Verstärkung kann dies wichtig werden
Scott Seidman