Таинственный резистор. Зачем нужен резистор в цепи обратной связи операционного усилителя
Вопрос: вот у нас типовая схема повторителя на ОУ
Зачем в этой схеме воткнут резистор Rf в цепи обратной связи? Было бы понятно, если бы мы говорили об инвертирующем/неивертирующем усилителе - там Rf в комбинации с другими резисторами задает усиление. А тут - простой буфер. В теории (да и на практике) можно просто закоротить выход ОУ на инвертирующий вход.
Часто этот резистор ставится «потому что я так видел в похожей схеме». Что, в общем-то, тоже ответ. В конце концов, многие вещи наработаны в результате практического опыта, и грех было бы этим опытом не воспользоваться. Но понять - что и зачем - тоже хочется. Да и финальная схема может сильно отличаться от образцовой, и тогда перенос этого резистора вслепую по инерции выглядит как-то уже не очень оправданно.
Ответ, однако, забавный. Фокус в том, что в разных приложениях этот резистор выполняет разные функции. Или даже все вместе. И его наличие или отсутствие может быть оправдано разными причинами.
Первое, о чем говорят - это согласование входного импеданса для обоих входов ОУ. В идеальном мире идеальный операционник по входам ничего не потребляет, ведет себя абсолютно идеально и вообще не жизнь, сказка. В реальности все обстоит чуть по-другому. Например, ОУ с JFET входами чувствительны к разбалансу по входам. Согласование импедансов позволяет уменьшить уровень искажений. В целом, JFET операционники могут быть критичными к источнику. Так, классические TL07x чувствительны не только к разбалансу, но и к сопротивлению источника в целом (хотя это отдельная история).
Так же, балансировка позволяет, в теории, уменьшить входное смещение по постоянке, вызванное потреблением тока по входам.
Другие случаи, не менее специфичны. Например, ОУ с входами на BJT обычно имеют защитные диоды на этих самых входах. При этом резкий скачок сигнала может привести к «захлопыванию» входа, когда один из этих диодов открывается. Резистор Rf ограничивает ток, при этом напряжение просто растет с соответственной скоростью без непредвиденных проблем.
Еще один специфический факт, это то, что данный резистор может спасти входы ОУ при электростатическом разряде.
В итоге, такая простая вещь, как резистор в цепи обратной связи, на поверку оказывается не такой уж простой. Причин впихнуть его туда у разработчика может быть много. При этом не меньше причин может быть его туда и не ставить: уменьшение уровня шума, экономия места (и стоимости) и т.д.