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実際のopアンプを使用した非反転増幅器の出力インピーダンスはどうやって導出すれば良いのでしょうか?
http://oshiete1.goo.ne.jp/qa4654272.html
こちらの質問を参考に出力インピーダンスを算出してみたところ、一向にテキストと同じ式になりません。
テキストには、出力インピーダンス:
Zout=(1+Rf/R1)Zo/Avo
Zo:OPアンプ単体の出力インピーダンス
Rf:フィードバック側の抵抗,R1:反転入力側の抵抗
Avo:電圧利得
ご指導よろしくお願いします。
No.1ベストアンサー
- 回答日時:
「こちらの質問」のANo.2です。
「こちらの質問」は入力インピーダンスの話で、出力インピーダンスではありません。添付図に導出方法を途中まで書きました。Zout = (1+Rf/R1)*Zo/Avo というのは近似です。Avo がどういう場合にそうなるか考えてみてください(Avoは非常に大きな数値です)。
![「実際の非反転増幅器の出力インピーダンスの」の回答画像1](http://oshiete.xgoo.jp/_/bucket/oshietegoo/images/media/6/1252454_5497ed94ea6dc/M.jpg)
ご丁寧な解答ありがとうございます。
とても分かりやすく、助かりました。
入力インピーダンスの解法を参考に出力の方も算出しようとしたのですが、回路方程式が間違っていたようです。
Zoは理想が0(実際の値が数百Ω以下)、
RfとR1は値に大きな差がないので、Rf/R1=~2,30?←ここが曖昧です、、
Avoは理想が∞(実際の値が直流域で1万倍以上)であり、上記の2つと比べて、とても大きい値であるとみて
Avo >> 1+(Rf+Zo)/R1 という関係があり、テキストの近似式になるということでよろしいでしょうか?
あと、最後のZoutの式のVout、ioutの前にある文字はdですよね?
d/diout(Vout)ということでしょうか?
No.3
- 回答日時:
補足すると;
帰還率:β=R1/(R1+Rf)
として、
ループゲイン(還送比とも言う):Avoβ
帰還量(還送差とも言う):1+Avoβ
だから、
出力インピーダンスZoutは
Zout≒Zo/(1+Avoβ)
と帰還量分の1になる。
入力インピーダンスZinが
Zin≒Zi(1+Avoβ)
と帰還量倍されるのと対称的である。
とゆうわけですから、負帰還の効果は還送差(1+Avoβ)で考えるようにすると後々楽です。
上記の補足については少し理解出来てないところがありますが、
授業でこの範囲が全て終ってからまた考えてみたいと思います。
これ以上ないという位分かり易い解説ありがとうございました。
これでまた授業での理解度が増した気がします。
本当に感謝しています。ありがとうございました!
No.2
- 回答日時:
>Avo >> 1+(Rf+Zo)/R1 という関係があり、テキストの近似式になるということでよろしいでしょうか?
はい、そういうことです。
>d/diout(Vout)ということでしょうか?
(dVout)/(dIout) は Vout を Iout で微分するという意味です。Iout を変化させたときの Vout の変化率です。
以下のように、理想電圧源 E に出力抵抗 Zo がついた電源の出力端子に外部から電流 Iout を加えたときの出力電圧 Vout は
← Iout
┌─ Zo ── Vout
┷
■ E
└────- 0V
Vout = E + Zo*Iout
となります。E は Iout を変えても変化しませんから、Iout を変化させたときの Vout の変化率
(dVout)/(dIout) = Zo
が出力抵抗になります。
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