Berechnen Sie die Eingangsimpedanz des Differenzverstärkers

Die differenzielle Eingangsimpedanz ist das Verhältnis zwischen der Spannungsänderung zwischen V1 und V2 und der Stromänderung.

Wenn der Operationsverstärker arbeitet, werden die Spannungen an den invertierenden und nicht invertierenden Eingängen so gesteuert, dass sie gleich sind. Die differenzielle Eingangsimpedanz ist somit R1 + R2.

Wenn der Operationsverstärker "geschienen" (gesättigt) wäre, wäre die differentielle Eingangsimpedanz höher: R2 + Rg + R1 + Rf.

Hier ist eine Schaltung, die simuliert werden kann, basierend auf der obigen Definition der differentiellen Eingangsimpedanz (Werte unterschiedlich ausgewählt). Der Eingangsstrom beträgt 333,3uA = 1V/3K.

^{Simulieren Sie diese Schaltung – Mit CircuitLab erstellter Schaltplan}

Bearbeiten: Um die Diskussion mit Dave Tweed unten in den Kommentaren zusammenzufassen, gibt es drei Impedanzen, die wir berechnen können.

1. Die differenzielle Eingangsimpedanz ist R1 + R2, wie oben angegeben.

2. Die Eingangsimpedanz, die von V2 hereinschaut, ist R2 + Rg.

3. Die Eingangsimpedanz, die von V1 hereinschaut, ist R1 (vorausgesetzt, der Operationsverstärker funktioniert und ist nicht gesättigt). Das liegt daran, dass die Spannung am invertierenden Eingang vom Operationsverstärker so gesteuert wird, dass sie der Spannung am nicht invertierenden Eingang entspricht, und sie hängt nicht vom Wert von V1 ab, sondern nur von V2.

Den ersten beiden Impedanzen sind keine Spannungsquellen zugeordnet. Der dritte hat eine Spannung gegenüber Masse von$V2 Rg\over {Rg + R2}$, also fließt Strom in oder aus dem V1-Anschluss, je nachdem, ob V1 höher oder niedriger als dieser Wert ist.