กลับหน้าบทความอิเล็กทรอนิกส์ | SE-ED.com | Electronics Society | ThailandIndustry.com | Webboards |
เรียนรู้ออปแอมป์อย่างละเอียด : กฤษดา วิศวธีรานนท์

ที่มา : วารสาร SEMICONDUCTER ฉบับที่ 78 เดือน พฤษภาคม พ.ศ. 2530

หน้าแรก
ความรู้พื้นฐานเกี่ยวกับออปแอมป์
อัตราการขยายแรงดัน
ความต้านทานทางอินพุต
ความต้านทานทางเอาต์พุต
แรงดันออฟเซททางอินพุต
กระแสไบแอสทางอินพุต
กระแสออฟเซททางอินพุต
ลักษณะสมบัติเชิงความถี่



ความต้านทานทางเอาท์พุท

ความต้านทานทางเอาท์พุทของออปแอมป์จะมีขนาดเพียงไม่กี่โอห์มหรือไม่กี่สิบโอห์มเท่านั้น ดูเผิน ๆ แล้วอาจเห็นว่าไม่สำคัญเท่าไร แต่อย่างไรก็ตามยังมีผู้สับสนใน ความหมายอันนี้ และมักจะเข้าใจกันผิดเสมอ คือแยกความแตกต่างระหว่างความต้านทานทางเอาท์พุทกับความสามารถในการขับโหลดได้ไม่ถูกต้อง

ความสามารถในการขับโหลดหมายถึง ความสามารถในการจ่ายกระแสและแรงดันให้กับโหลด ซึ่งอาจจะเป็นตัวต้านทานหรือวงจรซึ่งมาต่อทางด้านเอาท์พุทของออปแอมป์

สมมติให้ออปแอมป์มีความต้านทานทางเอาท์พุท 10 โอห์ม ไม่ได้หมายความว่า ให้ต่อกับโหลดที่มีขนาด 10 โอห์มพอดี ตามความคิดเรื่องการแมทช์อิมพีแดนซ์ ซึ่งตามความเป็นจรงินั้น ความต้านทานทางเอาท์พุทกับความสามารถในการขับโหลดจะไม่เกี่ยวข้องกันเลยลองดูรูปเปรียบเทียบในรูปที่ 5

รูปที่ 5 แสดงความหมายของความต้านทานเอาท์พุทและความสามารถในการขับโหลด

ความต้านทานทางเอาท์พุท จะเปรียบเหมือนกับการดึงรถยนต์ด้วยโซ่หรือเชือกไนล่อน แต่ความสามารถในการขับโหลด จะเปรียบเหมือนแรงของคนดึง ว่ามีมากแค่ไหน ความต้านทานทางเอาท์พุทจะสัมพันธ์กับการเปลี่ยนแปลงแรงดันเอาท์พุท เมื่อโหลดเปลี่ยนไป ซึ่งจะคล้ายกับเชือกไนล่อน ซึ่งยืดออกมายาวไม่เท่ากัน เมื่อรถหนักไม่เท่ากัน หมายความว่าความต้านทานทางเอาท์พุท เปลี่ยนไปเมื่อแรงดันเอาท์พุทเปลี่ยนไปด้วยผลของโหลด

รูปที่ 6 แสดงความต้านทานเอาท์พุทของออปแอมป์

ตัวอย่างในรูปที่ 6 แสดงให้เห็นอย่างชัดเจนถึงผลของแรงดันเอาท์พุทในขณะที่ไม่มีโหลดต่ออยู่ ออปแอมป์จะได้แรงดันเอาท์พุท 10 V แต่เมื่อต่อโหลดขนาด 1 kโอห์ม เข้าไปเท่านั้น แรงดันเอาท์พุทลดลงมาเหลือเพียง 8 V ในกรณีนี้ ความต้านทานทางเอาท์พุทมีค่า 250 โอห์ม

อัตราขยายของออปแอมป์ Av จะมีผลทำให้ความต้านทานทางเอาท์พุทของวงจรดูเหมือนจะเปลี่ยนแปลงไปด้วยลองมาดูรูปที่ 7 เพื่อเข้าใจได้ง่ายขึ้นให้ออปแอมป์ เป็นอุดมคติทุกประการยกเว้นมีความต้านทานทางเอาท์พุท และนำความต้านทานอันนี้มาเขียนไว้ข้างนอกตัวออปแอมป์

คลิกเพื่อขยาย

รูปที่ 7 เมื่อมองดูจากวงจรนี้ จะดูเหมือนว่าความต้านทานทางเอาท์พุทมีการเปลี่ยนแปลงเมื่ออัตราการขยายเปลี่ยนไป

รูปที่ 7 ก. เป็นกรณีที่ Av = a และรูปที่ 7 ข. เป็นกรณีที่ Av = 100 จะเห็นว่าทั้งสองกรณีเมื่อต่อโหลดให้กับวงจร ออปแอมป์จะพยายามยกแรงดันเอาท์พุท ของตัวเองให้สูงขึ้นเพื่อให้แรงดันที่คร่อมโหลดมีค่าใกล้เคียงของเดิม จึงทำให้แลดูเห็นว่าความต้านทานทางเอาท์พุทของวงจรมีค่าน้อยลงไป

กรณี Av = alfa จะคำนวนความต้านทานทางเอาท์พุทได้ศูนย์ และกรณี Av = 1000 จะคำนวณความต้านทานทางเอาท์พุทได้เพียง 22.7 โอห์ม เท่านั้น ซึ่งแตกต่างจากความต้านทานทางเอาท์พุทจริงของออปแอมป์

ข้อมูลเกี่ยวกับความต้านทานทางเอาท์พุทของออปแอมป์นั้น มักจะไม่ค่อยมีแสดงในคู่มือออปแอมป์ของผู้ผลิต แต่อย่างไรก็ตามความต้านทานทางเอาท์พุทนี้ไม่ค่อยก่อปัญหา แก่ผู้ออกแบบเท่ากับความสามารถในการขับโหลดของออปแอมป์


สงวนลิขสิทธิ์
พ.ศ. 2542-2553 โดยบริษัท ซีเอ็ดยูเคชั่น จำกัด (มหาชน)
Copyright © 1999-2010 by SE-EDUCATION Public Company Limited. All rights reserved.