이 opamp 회로에이 저항이 필요합니까?


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MCP6241 의 데이터 시트를보고 있습니다. : 거기이 개략도이다
여기에 이미지 설명을 입력하십시오
연산 증폭기를 1 Pa의 입력 바이어스 전류를 가지며, 입력 임피던스. 그러면 저항 Rz가 여전히 필요합니까?1013Ω

답변:


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필요하지는 않지만 귀하가 생각하는 이유는 아닙니다. 모든 오프셋 전압이 중요한 응용 분야에서는 입력 바이어스 전류가 두 입력간에 차동 전압을 생성하지 않도록 각 opamp 입력에 동일한 임피던스를 제공하려고합니다.

명시 적 저항이 필요한지 여부는 다른 입력의 임피던스, 바이어스 전류 및 입력 오프셋 전압에 대한 관심 정도에 따라 다릅니다. 예를 들어 1pA 바이어스 전류의 경우 1MΩ 저항은 1µV 만 떨어집니다. opamp 고유의 입력 오프셋 전압이 그보다 훨씬 크기 때문에 문제가되지 않습니다. 매우 큰 임피던스가 없다면 매우 낮은 바이어스 전류 opamp의 경우 임피던스를 맞추는 것은 어리석은 일입니다.

그러나 Rz가 필요하지 않은 실제 이유는 Rx와 Ry의 다른 선택으로 정확히 동일한 효과를 얻을 수 있기 때문입니다. Rx, Ry 분배기의 출력 임피던스는 Rx와 Ry의 병렬 조합이며 분배기 비율은 두 비율에 의해 좌우됩니다. 따라서 원하는 분배기 비율과 출력 임피던스를 모두 갖도록 Rx와 Ry를 선택할 수 있습니다.


내 대답이 필요하지 않은 것 같습니다. +1
stevenvh

따라서 Rx = Ry = 100k 및 Rz = 50k이면 Rx 및 Ry에 200k를 사용하면 Rz를 삭제할 수 있습니다. 옳은?
Federico Russo

@Federico : 그렇습니다. 두 경우 모두 100kOhm 임피던스의 1/2 Vdd 전압 소스가 있기 때문입니다.
Olin Lathrop

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고유 한 입력 오프셋 외에도 오프셋 전압을 최소화하는 두 입력의 임피던스를 일치시킵니다 (Olin이 응답에서 분배기 저항 값을 올바르게 선택하면 문제의 저항은 실제로 필요하지 않습니다)

동일한 전류가 각 입력 *에 흐르기 때문에 임피던스가 일치하면 각 입력에서 동일한 전압 강하가 발생하고 취소됩니다.
* 일치하는 입력 전류와 일치하는 연산 증폭기에만 적용됩니다. 이것과 더 많은 것을 논의하는 훌륭한 참고 자료는 Walt G. Jung의 Opamp Applications 입니다.

예를 들어, 간단한 opamp 비 반전 버퍼를 취하면 1mp의 입력 임피던스를 갖는 opamp (유사한 입력 저항을 가진 opamp를 얻더라도 효과를 과장하기 위해)
Vin은 1V입니다.

Opamp 오프셋

R1은 500k의 입력 임피던스입니다. 종종 Rf가없는 버퍼를 볼 수 있습니다. 출력은 반전 입력에 바로 연결됩니다. 그러나 오프셋 전압을 정확하게 맞추려면 입력 임피던스와 동일한 Rf가 필요합니다.
오프셋 효과를 나타 내기 위해 Rf를 1ohm에서 500kOhm으로 스윕합니다.

Opamp 오프셋 시뮬레이션

Rf가 1ohm 인 Vout은 Vin에서 ~ 500mV 오프셋입니다. Rf가 500k를 향해 증가함에 따라 오프셋 헤드가 0이되는 것을 볼 수 있습니다.

13 페이지 (4.7)를 보면 동일한 회로를 예로 사용하여 이에 대한 설명을 볼 수 있습니다.
Olin이 지적한 것처럼 일반적인 1pA 입력 전류에서 임피던스가 크지 않으면 내재 된 오프셋에 비해 효과가 작기 때문에이를 수행 할 필요가 없습니다. 그것에 대해 생각하는 습관을들이는 것은 아프지 않습니다.

그러나 고온에서는 입력 바이어스 전류가 상당히 급격히 증가 할 수 있으며,이 경우 효과가 다시 두드러 질 수 있습니다. MCP6421의 경우 125degC에서 전류가 1100pA로 증가합니다. 따라서 필요한 것을 결정할 때이 모든 것을 고려하십시오.


1
두 개의 opamp 입력을 구동하는 신호의 임피던스를 일치시키는 것은 오프셋 전압의 영향을 최소화하는 것이 아닙니다. 그 전압은 임피던스에 관계없이 항상 존재합니다. 임피던스 정합은 바이어스 전류가 추가적인 오프셋 전압 을 생성하지 않도록하는 것입니다 .
Olin Lathrop

예, 어쩌면 잘못 표현되었을 수도 있습니다. 본질적인 오프셋에 대해 언급하겠습니다 (관련 효과에만 집중하려고
했음

고맙게도, 나는 아직 데이터 시트를 더 이상 보지 않았다. 피드백 저항이없는 수십억 개의 버퍼 앰프가 모두 잘못되었다는 의미입니까?
Federico Russo

아니요, 그 중 일부는 "이상적이지 않을 수 있음"을 알고 있다는 의미 일뿐입니다. 그것은 모두 opamp, 조건 및 회로 기능에 달려 있습니다.
Oli Glaser
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