Impédance d’entrée

10,5 Impédance

L’impédance d’entrée d’un VFA et d’un CFA diffère considérablement car leurs configurations de circuits sont très différentes. Le circuit d’entrée VFA est une paire à longue queue, et cette configuration donne les avantages que les deux impédances d’entrée correspondent. En outre, le signal d’entrée regarde dans un circuit émetteur-suiveur qui a une impédance d’entrée élevée. L’impédance d’entrée émetteur-suiveur est β (re + RE), où RE est une résistance d’émetteur discrète. A des courants d’entrée faibles, RE est très élevé et l’impédance d’entrée est très élevée. Si une impédance d’entrée plus élevée est requise, l’ampli op utilise un circuit Darlington qui a une impédance d’entrée de β2 (re + RE).

Jusqu’à présent, l’hypothèse implicite est que le VFA est réalisé avec un processus semi-conducteur bipolaire. Les applications nécessitant des impédances d’entrée très élevées utilisent souvent un processus FET. Les processus BIFET et CMOS offrent une impédance d’entrée très élevée dans n’importe quelle configuration de paires à longue queue. Il est facile d’obtenir des impédances d’entrée adaptées et élevées aux entrées de l’amplificateur. Ne confondez pas l’impédance d’entrée adaptée aux fils d’ampli op avec l’impédance d’entrée globale du circuit. L’impédance d’entrée regardant dans l’entrée inverseuse est RG, et l’impédance regardant dans l’entrée non inverseuse est l’impédance d’entrée de l’ampli op. Bien que ce soient deux impédances différentes, elles sont incompatibles à cause du circuit et non de l’ampli op.

Le CFA a une structure d’entrée radicalement différente qui lui fait avoir des impédances d’entrée incompatibles. Le conducteur d’entrée non inverseur du CFA est l’entrée d’un tampon qui a une impédance d’entrée très élevée. Le fil d’entrée inverseur est la sortie d’un tampon à très faible impédance. Il n’y a aucune possibilité que ces deux impédances d’entrée puissent être appariées.

Encore une fois, du fait du circuit, l’impédance d’entrée du circuit inverseur est RG. Une fois le gain du circuit fixé, la seule façon d’augmenter RG est d’augmenter RF. Mais, RF est déterminé par un compromis entre stabilité et bande passante. Le gain du circuit et les exigences de bande passante fixent RF, il n’y a donc pas de place pour ajuster davantage RF pour augmenter la résistance de RG. Si la fiche technique du fabricant indique que RF = 100 Ω lorsque le gain en boucle fermée est de 2, alors RG = 100 ou 50 Ω selon la configuration du circuit. Ceci fixe l’impédance d’entrée du circuit à 100 Ω. Cette analyse n’est pas tout à fait exacte car RB ajoute à l’impédance d’entrée, mais cette addition est très faible et dépend des paramètres IC. Les circuits d’ampli op CFA sont généralement limités aux applications de tension non inverseuses, mais ils servent très bien dans les applications d’inversion entraînées par le courant.

Le CFA est limité au processus bipolaire car ce processus offre la vitesse la plus élevée. L’option de changer le processus en BIFET ou CMOS pour augmenter l’impédance d’entrée n’est pas attrayante aujourd’hui. Bien que cela semble être un facteur limitant, ce n’est pas parce que les CFA sont souvent utilisés en basse impédance où les entrées sont terminées en 50 ou 75 Ω. De plus, la plupart des applications à très grande vitesse nécessitent de faibles impédances.

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