ELA5-OpAmp

HTI Burgdorf 3-14
Analoge Systeme 2 (ELA5)
Operationsverstärker
3.5 NIC Negativ Impedanz Konverter
Der NIC stellt als Gesamtschaltung einen negativen reellen Widerstand dar. Man benutzt diese
Schaltung hauptsächlich um parasitäre relle Widerstände zu kompensieren. Ein Nachteil der Schaltung
ist der Massebezug des negativen Widerstandes.
i 1
R
R
EQ
R1=
R
R
2
1
=−R⋅ = −R
R
2
(3-38)
R EQ
u 1
R 2
R 1
Bild 3-20: NIC – Negativ Impedanzkonverterschaltung. R EQ
verkörpert einen negativen rellen Widerstand.
In der Praxis spricht nichts dagegen R 1
=R 2
zu wählen. Für diesen Fall wird die Berechnung trivial.
Begründung
Für einen idealen Operationsverstärker wird u D
=0V. Den Widerstand R EQ
bestimmt man durch
Auswerten der Gleichungen für die Knoten A und B:
R
i 1
A
R EQ
u D
u 1
B
R 2
R 1
u − u u ⎛ R ⎞
⎟
⎝ ⎠
u 2
B: 2 1
= 1
→ u 2
2
= u1⎜1+
R2 R R1
⎛ R ⎞ R
u − u 1 + −
A:
i u u
⎝
u1 R1
REQ
= =−R
i R
2 2
1 1⎜
⎟
u1 − u2 ⎝ R1
⎠ R ⎛
1
R2
1
= = =
1
=
1⎜−
R R R R1
1 2
1 ⎞
⎟
R⎠
Beispiel 3-5: Kompensation eines Innenwiderstandes mit NIC
Der Innenwiderstand von 150kΩ einer realen Konstantstromquelle soll mit einem NIC kompensiert
werden.
Lösung
Man wählt R 1
=R 2
=10kΩ. Mit (3-38) wird ( )
150kΩ
R= − R =− −150kΩ = 150kΩ.
EQ
Ω
I Q
10kΩ
10kΩ
Bild 3-21: Kompensation des Innenwiderstandes einer
realen Stromquelle mit NIC gemäss Beispiel 3-5.
Ausgabe: 10.08.2004,G.Krucker