5.1.6. Vstupní impedance reálného operačního zesilovače

Vstupní impedance Z _vstup zapojení OZ s invertujícím vstupem je dána výrazem (srovnej se vztahem (5.3)).

; (5.6)

odhadněme velikost druhého členu na pravé straně výrazu (5.6). Pro typické zapojení, kde zpětnovazební odpor je R_o ~10⁴ - 10⁵ Ω a zesílení A ~ 10⁴ - 10⁶ pak platí

.

To znamená, že prakticky lze druhý člen na pravé straně výrazu (5.6) ve většině případů zanedbat a vstupní impedance je určena odporem (resp. impedancí) R₁ (resp.Z₁) jako v případě ideálního operačního zesilovače.

Dynamický vstupní odpor R_vstup v zapojení s neinvertujícím vstupem u reálného operačního zesilovače vypočteme ze změny napětí o ΔE₂ změny vstupního proudu ΔJ _vstup ze vztahu

.

Určíme nejprve ΔJ_vstup. Změna výstupního napětí ΔE_o, která je vyvolaná změnou vstupního napětí o ΔE_i:

změna ΔJ_vstup je pak dána vztahem

(5.7)

Jako příklad uvedeme zesilovač, který má zesílení se zpětnou vazbou rovné 100, A ~ 10⁴, R_i ~ 40 Ω.

Pak ~ 100

a ze vztahu (5.7) plyne, že dynamický vstupní odpor reálného operačního zesilovače v zapojení s neinvertujícím vstupem je

R_vstup ~ 4 MΩ.

Jestliže je třeba ještě zvýšit vstupní odpor neinvertujícího vstupu, je možné užít zapojení známé pod názvem ”bootstrapping”. Principiální zapojení je patrno z obr. 5.4. Metoda spočívá v tom, že část výstupního signálu vedeme ve stejné polaritě na neinvertující vstup, čímž hradíme část proudu na vstup zesilovače, tj. zavádí se slabá kladná zpětná vazba. Kladná zpětná vazba má za následek, že proud na vstupu operačního zesilovače poklesne a. vstupní odpor R_vstup se zvýší.

obr. 5.4

Funkční měniče