2. Invertujuće pojačalo

STRUJA – 2. Invertujuće pojačalo
PRETHODNI- 1. Idealna op-pojačala
DALJE- 3. Neinvertujuće pojačalo

Invertujuće pojačalo

Invertujuće pojačalo

Slika 3 - Inverting op-amp

Slika 3 (a) ilustruje invertujuće pojačalo sa povratnom spregom, a Slika 3 (b) prikazuje ekvivalentno kolo za ovo idealno kolo invertujućeg op-amp. Koristili smo svojstva idealnog op-pojačala za modeliranje ulaza op-pojačala kao otvorenog kola. Kontrolisani izvor je Gvd, ali pod datim pretpostavkama, nećemo morati eksplicitno koristiti ove informacije. Želimo riješiti izlazni napon, vnapolje, u smislu ulaznog napona, va. Pišemo jednačine za v+ i v- a zatim postavite ove izraze jednake jedan drugom. Budući da struja prolazi R je nula,

(12)

Također Kirchhoffova jednačina čvora na v- prinosi,

(13)

S obzirom na to da je v+ = v- i v+ = 0, onda v- je takođe nula. Dakle, imamo jednu jednačinu u dvije nepoznanice, va i vnapolje, tako da možemo riješiti dobitak zatvorene petlje kao,

(14)

Primijetite da je pojačanje zatvorene petlje, vnapolje /va, je negativna (obrnuta) i ovisi samo o omjeru dva otpornika, RF /Ra. Nezavisno je od vrlo visokog pojačanja otvorene petlje, G. Ovaj željeni rezultat je uzrokovan korištenjem povratne sprege dijela izlaznog napona za oduzimanje od ulaznog napona. Povratna informacija od izlaza do ulaza RF služi za pokretanje diferencijalnog napona, vd = v+ - v-, blizu nule. Budući da je neinvertujući ulazni napon, v+, je nula, povratna informacija ima efekat vožnje v- na nulu. Dakle, na ulazu op-amp,

(15)

Bez obzira koliko je složeno idealno kolo op-pojačala, prateći ovu jednostavnu proceduru, inženjer može brzo analizirati (i uskoro dizajnirati) sisteme op-pojačala.

Sada možemo proširiti ovaj rezultat na slučaj višestrukih ulaza.

 

Kolo op-amp, idealno operativno pojačalo

Slika 4- Kolo op-pojačala

Pojačalo prikazano na slici (4) proizvodi izlaz koji je negativan ponderisani zbir nekoliko ulaznih napona.

Budući da struja prolazi R je nula, v+ = 0. Jednačina čvora na invertirajućem ulaznom terminalu data je jednadžbom (16):

(16)

S obzirom na to da je v+ = v-, onda v+ = 0 = v- i nalazimo vnapolje u smislu ulaza kako slijedi:

(17)

Proširenje za n unos je jednostavan.

PRIJAVE

Analizirajte sljedeća kola koristeći sa simulatorom kola TINACloud kako biste odredili Vnapolje u smislu ulaznih napona klikom na linkove ispod.

1- Simulacija jednog kruga invertujućeg pojačala

2- Simulacija kruga razdjelnika napona pojačala