8. Инвертиращ усилвател
ТОК - 8. Инвертиращ усилвател
ПРЕДИШЕН - 7. Неинвертиращ усилвател
Фигура 36 (а) илюстрира инвертиращ усилвател. Фигура 36 (b) показва еквивалентната схема, използвайки модела на оп-усилвателя, разработен по-рано в тази глава.
Фигура 36 - Инвертиращ усилвател
8.1 входно и изходно съпротивление
Фигура 36 (b) се намалява на фигура 37 (a), ако оставим, 
Фигура 37 - Опростен модел на обръщащ усилвател
Разумно е да се предположи, че тези неравенства се прилагат, защото, ако не са били верни, изходът ще зареди входа и печалбата ще бъде намалена.
Може да се използва връзката между напрежението и разделителя
(71)
и уравнение на веригата
(72)
Входното съпротивление, Rin, се получава от фигура 37 (b), където сме заменили зависимия източник с еквивалентна съпротива. Стойността на този резистор е v-/аз ” който се намира от Уравнение (72). За големи G (Т.е. 
, най-дясната съпротива на фигура 37 (b) е приблизително нула, и 
.
Изходното съпротивление на инвертиращия усилвател е същото като това на неинвертиращия усилвател. Поради това,
(73)
Усилване на напрежението 8.2
Използваме еквивалентните схеми на Фигура 36 (b) и Фигура 37 (a) за определяне на усилването на напрежението. Инвертиращото входно усилване, A- = vот/vin, се получава от веригата на фигура 37 (a), като отново прави същите допускания, които направихме при намирането на изходното съпротивление.
Тези предположения ограничават веригата до тази, показана на фигура 38 (a), където сме сменили източника на напрежение последователно с устойчивост на токов източник паралелно със съпротивление. След това резисторите могат да бъдат комбинирани, за да се получи веригата от фигура 38 (b). И накрая, източникът на ток се преобразува обратно към източника на напрежение, за да се получи опростената схема от Фигура 38 (c).
Уравнението на веригата за тази верига се дава от
(74)
Тъй като vот = Govd, инвертирането на напрежението е
(75)
Фигура 38 (части a, b, c) - инвертиране на входното усилване
Можем да проверим този резултат по отношение на печалбата на идеалния операционен усилвател, като направим приближенията: RA << 2Rcm намлява G >> 1. Тогава
(76)
Това е същото като резултата, открит по-рано за опростения модел.
Усилватели за множество входове 8.3
(39)
Ако напрежението va, vb, ..., vm се прилагат към сумиращия възел (инвертиращ вход към оп-усилвател) чрез резистори Ra, Rb, ..., Rmсъответно, както е показано на фигура 39, изходното напрежение е
(77)
За да постигнем уравновесеност, избираме
(78)
Нека дефинираме
(79)
Изходното съпротивление е тогава
(80)
Да предположим, че се използват само два входа. Изходното напрежение е тогава
(81)
Входното съпротивление при va е приблизително равна на Raи входното съпротивление при vb е приблизително Rb, Ние можем да направим тази верига единство-печалба две входно лято с изходно напрежение
(82)
чрез настройка RF = Ra = Rb, Съпротивлението от неинвертиращия входен терминал към земята е избрано, за да се постигне баланс на отклонение. Поради това, R1 = RF/ 3, и имаме
(83)
При настройка се получава лято с два входа с еднаква печалба (т.е. не единство) 
намлява 
, В този случай изходното напрежение е
(84)
Входното съпротивление е приблизително R. Тъй като RA = R/ 2
(85)
If m входовете се сумират чрез еднакви резистори (да речем R), изходното напрежение е
(86)
За това ляво с многовходно инвертиращо ляво с еднакъв коефициент на усилване входното съпротивление на всеки вход е приблизително R. Тъй като RA = R/m,
(87)
намлява
(88)
Изходното съпротивление е
(89)
Пример
Проектирайте и анализирайте три-входния инвертиращ усилвател, използвайки 741 op-amp където
и входното съпротивление е Rмин = 8 kΩ.
Решение: Използваме метода за проектиране на глава „Идеални операционни усилватели“, за да намерим X = 0, Y = 9, Z = -10.
След това
Умножителят на усилването на усилвателя е 1 +RF/RA = 10. Намираме входното съпротивление както следва:
Изходното съпротивление е приблизително 75 (10) / 105 = 7.5 mΩ. За да постигнем уравновесеност, ние си поставяме
