Darbības pastiprinātāji ir pieejami dažādās konfigurācijās. A summēšanas pastiprinātājs ir viens no veidiem, ko izmanto, lai apvienotu pieejamos spriegumus vismaz divās vai vairāk ieejās vienā o/p spriegumā. Invertējošajam op-amp ir viens ieejas spriegums, kas tiek nodrošināts invertējošajam ieejas spailei. Ja invertējošajam ieejas terminālim piešķiram vairākus ieejas rezistorus, katra ieeja ir līdzvērtīga sākotnējai ieejas rezistora vērtībai, ko sauc par summēšanas pastiprinātāju. Šis pastiprinātājs apstrādā spriegumu pievienošanu un atņemšanu. Ir divu veidu summēšanas pastiprinātāji; apgriežot un neapgriežot. Šajā rakstā ir sniegta īsa informācija par a neinvertējošs summēšanas pastiprinātājs , kas darbojas un tā lietojumprogrammas.
Kas ir neinvertējošs summēšanas pastiprinātājs?
Op-Amp shēmas konfigurācijas veids, ko izmanto, lai nodrošinātu summētu izeju ar tādu pašu fāzi vai polaritāti, ir pazīstams kā neinvertējošs summēšanas pastiprinātājs. Šie summēšanas pastiprinātāju veidi izmanto tiešās savienošanas paņēmienu, kas norāda, ka avota signāli ir savienoti un novirzīti uz Op-Amp.
Šāda veida operētājsistēmas pastiprinātāja konfigurācijā operētājsistēmas pastiprinātāja invertējošā ieeja ir iezemēta. Neinvertējošā ieeja ir savienota ar ieejas spriegumu caur rezistoru vai tieši. Šī neinvertējošā summējošā pastiprinātāja izejas spriegumu var noteikt, izmantojot šādu formulu:
Vout = (1+Rf/R1)*Vin
Kur “Rf” ir atgriezeniskās saites rezistors, “R1” ir ievades rezistors un Vin ir pielietoto ieejas spriegumu summa.
Neinvertējoša summēšanas pastiprinātāja darbība
Neinvertējošs summēšanas pastiprinātājs nodrošina i/p signālu summētu o/p, ieskaitot līdzīgas polaritātes (vai) fāzi. Šim pastiprinātājam ir vairāki ievades avoti un viena izeja, kur šīs ieejas caur rezistoriem ir savienotas ar tā neinvertējamo spaili.
Katrs ieejas signāls ir tieši savienots ar rezistoru, savukārt katra rezistora otrs gals ir vienkārši savienots ar operētājsistēmas pastiprinātāja neapgriežamo spaili. Pēc tam summēšanas krustojums ir savienots ar GND caur atgriezeniskās saites rezistoru. Tātad šis izkārtojums vienkārši ļauj darbības pastiprinātājam pievienot dažādus ieejas spriegumus ar piemērotu svaru, ko nosaka rezistora vērtības.
Šī pastiprinātāja kopējā izeja ir visu pievienoto ieejas spriegumu summa, kur atsevišķie svari ir atkarīgi no pievienotajiem rezistoriem ar līdzvērtīgām ieejām. Tātad šī pastiprinātāja ieeja un izeja ir fāzē ar 0 °.
Neinvertējošs summēšanas pastiprinātājs, izmantojot op Amp
Neinvertējošā summējošā pastiprinātāja shēmas shēma ir parādīta zemāk. Šī pastiprinātāja konfigurācija ir līdzīga neinvertējošajam pastiprinātājam. Šī pastiprinātāja ieejas spriegumi tiek doti Op Amp neinvertējošajam ieejas terminālim. Šī pastiprinātāja izeja caur sprieguma dalītāja novirzes atgriezenisko saiti tiek padots atpakaļ uz invertējošās ieejas termināli. Šai shēmai ir trīs ieejas tikai ērtības labad, taču ieeju skaitu var arī pievienot. Tālāk ir apskatīts šī pastiprinātāja izejas sprieguma aprēķins.
Ja ieejas spriegums, piemēram, “VIN”, ir visu ieejas signālu kombinācija, tad to var nodrošināt operētājsistēmas pastiprinātāja neapgriežošajā tapā. No iepriekš minētās neinvertējošās summēšanas pastiprinātāja ķēdes mēs varam aprēķināt šī pastiprinātāja izejas spriegumu ar ieejas tapu VIN un atgriezeniskās saites dalītājā tiek izmantoti Rf un Ri rezistori. Tātad izejas spriegums kļūs kā;
VOUT = VIN (1 + (Rf/Ri))
Ikreiz, kad tiek noskaidrots šī pastiprinātāja izejas spriegums, mums ir jāizlemj VIN vērtība. Ja trīs galvenie ievades avoti ir V1, V2 un V3, un ieejas pretestības ir; R1, R2 un R3, tad attiecīgo kanālu ieejas ir VIN1, VIN2 un VIN3, ja citi līdzvērtīgi kanāli ir iezemēti. Tādējādi
VIN = VIN1 + VIN2 + VIN3
Šeit, ja virtuālās zemes ideja netiek piemērota, visi kanāli ietekmē atlikušos kanālus. Pirmkārt, mums ir jāaprēķina VIN 1 daļa un ar vienkāršu matemātiku; mēs varam viegli iegūt atlikušās divas VIN2 un VIN3 vērtības.
Ikreiz, kad V2 un V3 ir iezemēti, nonākot pie VIN1, to ekvivalentos rezistorus nevar ignorēt, veidojot sprieguma dalītāju tīklu. Sekojoši,
VIN1 = V1 [(R2 || R3) / (R1 + (R2 || R3))]
Tāpat mēs varam aprēķināt pārējās divas VIN2 un VIN3 vērtības kā
VIN2 = V2 [(R1 || R3) / (R2 + (R1 || R3))]
VIN3 = V3 [(R1 || R2) / (R3 + (R1 || R2))]
Tāpēc
VIN = VIN1 + VIN2 + VIN3
VIN = V1 [(R2 || R3) / (R1 + (R2 || R3))] + V2 [(R1 || R3) / (R2 + (R1 || R3))] + V3 [(R1 || R2) / (R3 + (R1 || R2))].
Beidzot mēs varam aprēķināt izejas spriegumu kā;
VOUT = VIN (1 + (Rf/Ri))
VOUT = (1 + (Rf / Ri)) {V1 [(R2 || R3) / (R1 + (R2 || R3))] + V2 [(R1 || R3) / (R2 + (R1 || R3) ))] + V3 [(R1 || R2) / (R3 + (R1 || R2))]}
Ja mēs ņemam vērā īpašo ekvivalento svērto stāvokli, kur visi rezistori ar līdzīgām vērtībām, pēc tam VOUT ir:
VOUT = (1 + (Rf/Ri)) ((V1 + V2 + V3)/3)
Neinvertējošas summēšanas shēmas projektēšana tiek īstenota, galvenokārt projektējot šo pastiprinātāju tā, lai tam būtu nepieciešamais sprieguma pieaugums. Pēc tam ievades rezistori tiek izvēlēti tik lieli, cik iespējams, lai tie atbilstu izmantotā darbības pastiprinātāja veidam.
Neinvertējošā summējošā pastiprinātāja pārsūtīšanas funkcija
Tālāk ir parādīta neinvertējošā summējošā pastiprinātāja ķēde ar trim ieejām. Ja mēs vēlamies pastiprinātājam pievienot trīs ieejas signālus, tālāk ir apskatīta trīs ieejas neinvertējoša summēšanas pastiprinātāja pārsūtīšanas funkcija.
Izmantojot superpozīcijas teorēmu, vispirms šajā ķēdē atstāsim vienkārši “V1”, un V2 un V3 padarīs nulli, savienojot R2 un R3 rezistorus ar GND.
Lai darbības pastiprinātājs būtu ideāls, neinvertējošā termināļa ieejas strāva tiek uzskatīta par nulli. Tātad rezistori R1, R2 un R3 paralēli veidos sprieguma vājinātāju caur R2 un R3 rezistoriem. Tātad “Vp” ir;
Vp = V1 R2 || R3/ R1+ R2|| R3
Kur ar R2 || R3 esam ievērojuši, ka paralēlās R2 un R3 vērtības.
Izmantojot V1 ievades avotu, darbības pastiprinātāja izvadi var atzīmēt caur VOUT1 un to var rakstīt kā;
VOUT1 = Vp [1+ Rf2/Rf1]
Aizvietojot Vp vērtību VOUT1 vienādojumā, mēs varam iegūt;
VOUT1 = V1 (R2 || R3/ R1+ R2|| R3) [1+ Rf2/Rf1]
Tāpat mēs varam rakstīt VOUT2 un VOUT3, ja ir tikai ieejas signāli; V2 un V3 attiecīgi.
VOUT2 = V2 (R1 || R3/ R2+ R1|| R3) [1+ Rf2/Rf1]
VOUT3 = V3 (R1 || R2/ R3+ R1|| R2) [1+ Rf2/Rf1]
Pievienojot iepriekš minētos VOUT1, VOUT2 un VOUT3 vienādojumus, neinvertējoša pastiprinātāja, kas ietver trīs ieejas signālus, pārsūtīšanas funkcija kļūs par;
VOUT = [1+ Rf2/Rf1] V1 (R2 || R3/ R1+ R2|| R3) + V2 (R1 || R3/ R2+ R1|| R3) + V3 (R1 || R2/ R3+ R1|| R2) .
Atšķirība starp invertējošu un neinvertējošu summēšanas pastiprinātāju
Galvenā atšķirība starp invertējošiem un neinvertējošiem summēšanas pastiprinātājiem ir aplūkota tālāk.
| Invertējošais summēšanas pastiprinātājs | Neinvertējošs summēšanas pastiprinātājs |
| Visi ieejas signāli šajā shēmā tiek nodoti operētājsistēmas pastiprinātāja invertējošajai ieejas spailei, savukārt neinvertējošā spaile ir iezemēta. | Visi ieejas signāli šajā shēmā tiek nodoti operētājsistēmas pastiprinātāja neinvertējošajai ieejas spailei, savukārt invertējošā spaile ir iezemēta. |
| Šis summēšanas pastiprinātājs darbojas līdzīgi kā invertējošais darbības pastiprinātājs | Šis neinvertējošais summēšanas pastiprinātājs darbojas līdzīgi kā neinvertējošais op-amp. |
| Apgriežot summēšanas pastiprinātāju, tiek apgriezta izejas signāla fāze. | Neinvertējošais summēšanas pastiprinātājs uztur līdzīgu fāzi ieejas signālam. |
| Šī pastiprinātāja konfigurācija uzrāda tā pielietoto ieejas spriegumu negatīvo summu. | Neinvertējošā summējošā pastiprinātāja konfigurācija uzrāda tā pielietoto ieejas spriegumu pozitīvo summu. |
| Fāzes starpība šajā pastiprinātājā ir 180° starp ieejas un izejas signālu. | Fāzes starpība šajā pastiprinātājā ir 0° starp ieejas un izejas signālu. |
| Atgriezeniskā saite šajā pastiprinātājā tiek nodrošināta tur, kur tiek nodrošināts ieejas signāls. | Šī pastiprinātāja atgriezeniskā saite un ieejas signāls ir vienkārši savienoti ar dažādiem spailēm. |
| “+” spaile ir savienota ar GND. | Šajā pastiprinātājā '-' spaile ir savienota ar GND. |
| Šajā pastiprinātājā atgriezenisko saiti nevar savienot ar GND. | Šajā pastiprinātājā atgriezeniskā saite ir savienota ar GND ar rezistoru. |
| Šis pastiprinātājs dod apgrieztu izeju ar negatīvu (-ve) polaritāti. | Šī pastiprinātāja radītā izeja nav apgriezta un izteikta ar +ve polaritāti. |
| Šī pastiprinātāja pastiprinājuma polaritāte ir (-) negatīva. | Neinvertējošā pastiprinātāja pastiprinājuma polaritāte ir (+) pozitīva. |
| Šī pastiprinātāja pastiprinājums ir < vai > vai = līdz vienībai (1). | Ieguvums vienmēr ir > 1. |
Priekšrocības
The neinvertējošā summējošā pastiprinātāja priekšrocības iekļaujiet tālāk norādīto.
- Šis summēšanas pastiprinātāja sprieguma pieaugums ir pozitīvs.
- Izejas signālu var iegūt bez fāzes inversijas.
- Tā ieejas pretestības vērtība ir augsta.
- Sprieguma pieaugums ir mainīgs.
- Šajā pastiprinātājā var panākt labāku pretestības saskaņošanu.
The neinvertējošā summējošā pastiprinātāja trūkumi iekļaujiet tālāk norādīto.
- Šim pastiprinātājam ir galvenais trūkums, jo ķēdes pastiprinājums atlikušajam pievienotajam kanālam būs divreiz lielāks, ja viena no ieejām ir atvienota.
- Nav ieteicams atteikties no neapgriežamo tapu peldēšanas, vienlaikus atvienojot visas ievades.
- Iespējamie traucējumi starp ievadi un citām ievadēm var būt, mainoties smaguma pakāpei.
- Trešās ievades ieviešana var izraisīt pastiprinājuma samazināšanos pirmajos divos kanālos, kas var ietekmēt konkrēto lietojumprogrammu.
- Ja ir saite uz jebkuru avotu, kuram ir mainīga izejas pretestības vērtība, tas ietekmē pārējo divu kanālu pastiprinājumu, kas var nebūt populārs.
Lietojumprogrammas
The neinvertējošu summēšanas pastiprinātāju pielietojumi iekļaujiet tālāk norādīto.
- Neinvertējošas summējošas operētājsistēmas pastiprinātāja shēmas ir piemērojamas visur, kur nepieciešama augsta ieejas pretestība.
- Šīs shēmas var izmantot kā sprieguma sekotāju, vienkārši nodrošinot o / p invertējošajai ievadei kā invertors.
- Šīs shēmas palīdz izolēt konkrētās kaskādes shēmas.
- Šo pastiprinātāju izmanto, lai nodrošinātu summētu izvadi pielietotajiem ieejas signāliem ar tādu pašu fāzi vai polaritāti.
Tādējādi šis ir neinvertējošās summēšanas pārskats pastiprinātāji, shēmas, atvasināšana , atšķirības, pārsūtīšanas funkcija, priekšrocības, trūkumi un to pielietojums. Šis ir summēšanas pastiprinātāja veids ar vairākām ieejām uz +ve neinvertējošu ieeju. Summēšanas pastiprinātāju var izmantot kā neinvertējošu summēšanas pastiprinātāju, vienkārši savienojot dažādus ieejas signālus visos rezistoros ar operētājsistēmas neinvertējošu ieeju.
Šī summējošā pastiprinātāja izejas spriegums ir ieejas spriegumu daudzums, kas ir nobīdīts ar rezistora vērtībām. Katru šī pastiprinātāja ieejas signālu var vienkārši savienot ar rezistoru, savukārt katra rezistora atlikušo spaili var pieslēgt operacionālā pastiprinātāja neinvertējošajai spailei. Pēc tam summēšanas krustojums ir savienots ar GND caur atgriezeniskās saites rezistoru. Tātad šis izkārtojums ļauj darbības pastiprinātājam iekļaut dažādus ieejas spriegumus, izmantojot piemērotu svērumu, kas noteikts, izmantojot rezistoru vērtības. Šeit ir jautājums jums, kas ir summēšanas pastiprinātājs?
