Como Determinar Impedância de Entrada & Saída de Amp-Op

Você não pode medir a impedância de entrada/saída intrínseca de um amp-op com um multímetro de mão. Os valores são extremos (Z_in ~ MΩ–TΩ, Z_out ~ Ω–mΩ) e a própria medição altera o resultado. Em vez disso, use estes métodos:

1. Datasheet (Fonte Primária)

Todo datasheet de amp-op especifica:

Impedância de Entrada Diferencial (Z_id / R_in): Resistência entre +IN e -IN (ex.: 10 MΩ–10 GΩ para JFET/CMOS; 0,5–10 MΩ para bipolar).
Impedância de Entrada Modo Comum (Z_icm): Cada entrada para terra (frequentemente maior que Z_id).
Impedância de Saída (Z_o / R_o): Malha aberta, pequeno sinal, em DC ou vs. frequência (ex.: 50 Ω–1 kΩ).
Capacitância de Entrada (C_in): Crítica para apps RF/fotodiodo (1–10 pF típico).

2. Técnicas de Medição em Laboratório (Pequeno Sinal, Malha Aberta)

Impedância de Entrada (Z_in)

Método Divisor de Tensão (Diferencial):

Configure amp-op como buffer de ganho unitário (V_out = V_in).
Aplique sinal AC (ex.: 1 kHz, 100 mVpp) através de resistor série conhecido R_s (ex.: 1 MΩ).
Meça V_in (antes de R_s) e V₊ (no pino) com sonda/oscopio de alta Z.
Z_in = R_s × (V₊ / (V_in - V₊)).

Cuidado: Corrente de polarização × R_s cria offset DC. Use capacitor de acoplamento se necessário.

Impedância de Saída (Z_out)

Método Carga (Load-Pull):

Configure como buffer. Acione sinal AC conhecido (1 kHz).
Meça saída circuito aberto V_oc.
Conecte resistor de carga R_L (ex.: 100 Ω, 1 kΩ).
Meça saída carregada V_load.
Z_out = R_L × ((V_oc / V_load) - 1).

Varredura de Frequência: Use Analisador de Rede (VNA) ou FRA (Analisador Resposta Frequência) para plotar Z_out(f) — crucial para análise de estabilidade (drive carga capacitiva).

3. Impedâncias Malha Fechada (Efetivas) — O que Seu Circuito Vê

Realimentação modifica drasticamente impedâncias:

Amplificador Não-Inversor: Z_in,closed ≈ Z_icm × (1 + A_olβ) → efetivamente ∞ (GΩ–TΩ).
Amplificador Inversor: Z_in,closed ≈ R_in (resistor de entrada). Terra virtual no -IN.
Saída (qualquer topologia): Z_out,closed ≈ Z_o,ol / (1 + A_olβ) → miliohms a ohms. Por isso amp-ops fazem ótimas fontes de tensão.

4. Simulação (SPICE)

Análise AC com .ac dec 100 1 100Meg:

Z_in: V(in)/I(Vin_source) (diferencial) ou V(+IN)/I(Vtest) (CM).
Z_out: Aplique fonte de corrente AC 1A na saída, meça tensão: V(out)/1.

Principais Conclusões

Confie no datasheet para valores intrínsecos.
Projete com impedâncias malha fechada (realimentação define o que o circuito vê).
Meça Z_out(f) se acionando cargas capacitivas (>50 pF) — estabilidade depende disso.
Especs de corrente/ruído de polarização de entrada importam mais que Z_in para apps DC de precisão.