Impedancia de entrada

Impedancia de 10.5

La impedancia de entrada de un VFA y CFA difiere drásticamente porque sus configuraciones de circuito son muy diferentes. El circuito de entrada VFA es un par de cola larga, y esta configuración ofrece las ventajas de que ambas impedancias de entrada coinciden. Además, la señal de entrada mira a un circuito emisor-seguidor que tiene una alta impedancia de entrada. La impedancia de entrada emisor-seguidor es β (re + RE), donde RE es una resistencia de emisor discreta. Con corrientes de entrada bajas, RE es muy alta y la impedancia de entrada es muy alta. Si se requiere una impedancia de entrada más alta, el amplificador op utiliza un circuito Darlington que tiene una impedancia de entrada de β2 (re + RE).

Hasta ahora, la suposición implícita es que el VFA se hace con un proceso semiconductor bipolar. Las aplicaciones que requieren impedancias de entrada muy altas a menudo utilizan un proceso FET. Tanto los procesos BIFET como CMOS ofrecen una impedancia de entrada muy alta en cualquier configuración de par de cola larga. Es fácil obtener impedancias de entrada emparejadas y altas en las entradas del amplificador. No confunda la impedancia de entrada emparejada en los cables del amplificador de operación con la impedancia de entrada del circuito general. La impedancia de entrada mirando hacia la entrada inversora es RG, y la impedancia de mirar en la noninverting de entrada es la impedancia de entrada del amplificador operacional. Si bien estas son dos impedancias diferentes, no coinciden debido al circuito, no al amplificador de operación.

El CFA tiene una estructura de entrada radicalmente diferente que hace que tenga impedancias de entrada no coincidentes. El cable de entrada no invertida del CFA es la entrada de un búfer que tiene una impedancia de entrada muy alta. El cable de entrada invertida es la salida de un búfer que tiene una impedancia muy baja. No hay posibilidad de que estas dos impedancias de entrada se puedan igualar.

De nuevo, debido al circuito, la impedancia de entrada del circuito inverso es RG. Una vez que se fija la ganancia del circuito, la única manera de aumentar el RG es aumentar el RF. Pero, el RF está determinado por un equilibrio entre estabilidad y ancho de banda. Los requisitos de ganancia de circuito y ancho de banda fijan el RF, por lo que no hay espacio para ajustar aún más el RF para aumentar la resistencia del RG. Si la hoja de datos del fabricante dice que RF = 100 Ω cuando la ganancia de bucle cerrado es 2, entonces RG = 100 o 50 Ω dependiendo de la configuración del circuito. Esto establece la impedancia de entrada del circuito en 100 Ω. Este análisis no es del todo preciso porque RB se suma a la impedancia de entrada, pero esta adición es muy pequeña y depende de los parámetros IC. Los circuitos de amplificador de operación CFA generalmente se limitan a aplicaciones de voltaje no invertido, pero sirven muy bien en aplicaciones de inversión que son impulsadas por corriente.

El CFA se limita al proceso bipolar porque ese proceso ofrece la velocidad más alta. La opción de cambiar el proceso a BIFET o CMOS para obtener una impedancia de entrada aumentada no es atractiva hoy en día. Aunque esto parece un factor limitante, no es porque los CFA se usan a menudo en baja impedancia donde las entradas están terminadas en 50 o 75 Ω. Además, la mayoría de las aplicaciones de muy alta velocidad requieren bajas impedancias.

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