Eingangsimpedanz eines nichtinvertierenden Operationsverstärkers

Nach dem, was ich gelesen (und simuliert) habe, ändert die Rückkopplungsschleife eines Operationsverstärkers die Eingangsimpedanz des nicht invertierenden Eingangs. Der im Datenblatt angegebene Wert ist die Open-Loop-Eingangsimpedanz, und die tatsächliche Closed-Loop-Eingangsimpedanz wird eine viel größere Zahl sein? Warum passiert das und wie berechnet man die neue Eingangsimpedanz? Reduziert dies auch die effektive Eingangskapazität?

Radio-Electronics.com "Operationsverstärker-Eingangsimpedanz" besagt, dass es sich um die differenzielle Eingangsimpedanz des Operationsverstärkers plus die Impedanz gegen Masse handelt, die vom invertierenden Eingang gesehen wird, ohne dass die Verstärkung im offenen Regelkreis erwähnt wird. Bei einem Spannungsfolger ohne Rückkopplungswiderstand ist die vom invertierenden Eingang gesehene Impedanz also Null und die Eingangsimpedanz unverändert? Das scheint nicht richtig zu sein.

HyperPhysics „Praktische Vorteile: Negatives Feedback“ sagt es

( 1 + A 0 B ) ⋅ Z ich N Ö
Wo

  • A 0 ist die Verstärkung ohne Rückkopplung (die Open-Loop-Verstärkung)
  • B ist der Bruchteil des Ausgangs, der als negative Spannung am Eingang zurückgeführt wird
  • Z ich N Ö ist die Eingangsimpedanz ohne Gegenkopplung

Für einen Spannungsfolger ist also B = 1 und es ist ≈ A 0 Z ich N Ö ?

Antworten (2)

Ihre Hyperphysik-Verbindung ist korrekt, ebenso wie Ihre Schlussfolgerung zur Eingangsimpedanz des Spannungsfolgers. Die Mathematik ergibt sich aus dem grundlegenden Steuersystemdiagramm. Eine schöne Präsentation dazu können Sie hier sehen:

http://slideplayer.com/slide/1496732/

Geben Sie hier die Bildbeschreibung ein

Feedback beeinflusst immer die Eingangsimpedanz eines Verstärkers. Allerdings kommt es auf die Art des Feedbacks an. Wenn sich das Rückkopplungssignal mit dem Eingangsstrom addiert (Beispiel: invertierender Operationsverstärker), wird die Eingangsimpedanz um den Faktor (1+Schleifenverstärkung) reduziert. Wenn jedoch das Rückkopplungssignal der Eingangsspannung überlagert wird (Beispiel: nicht-inv. Operationsverstärker), wird die Eingangsimpedanz um den gleichen Faktor (1+Schleifenverstärkung) vergrößert.

Dies lässt sich einfach wie folgt erklären: Der Operationsverstärker reagiert auf die Spannungsdifferenz zwischen beiden Eingängen. Der Eingangswiderstand kann als Widerstand zwischen diesen Eingängen modelliert werden. Nun - wenn aufgrund der Rückkopplungswirkung die Spannung am negativen Eingangsknoten der Spannungsänderung am pos folgt. Eingangsknoten ist die Spannungsdifferenz am Eingangswiderstand viel kleiner (verglichen mit dem Fall eines geerdeten inv. Knotens). Daher ist der aus dem Signaleingang gezogene resultierende Eingangsstrom viel kleiner. Dies erklärt die Erhöhung des Eingangswiderstandes durch Rückkopplung.

Und Z ich N Ö ist die differenzielle Eingangsimpedanz aus dem Datenblatt?
Ja, das ist richtig.
Eingangsimpedanz eines nichtinvertierenden Operationsverstärkers
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