8. Inverting pojačalo

STRUJA - 8. Invertirajuće pojačalo

PREVIOUS- 7. Neinvertirajuće pojačalo

NEXT- 9. Diferencijalno sumiranje

Slika 36 (a) ilustrira obrnuto pojačalo. Slika 36 (b) prikazuje ekvivalentni krug koji koristi op-amp model razvijen ranije u ovom poglavlju.

Slika 36 - Invertujuće pojačalo

Ulazni i izlazni otpor 8.1

Slika 36 (b) je reducirana na sliku 37 (a) ako pustimo, 

Slika 37 - Model pojednostavljenog inverting pojačala

Razumno je pretpostaviti da se ove nejednakosti primjenjuju jer bi, da nisu istinite, izlaz učitao ulaz i da bi se dobit smanjio.

Odnos napona i razdjelnika može se koristiti za dobivanje

(71)

i jednadžba petlje donosi

(72)

Ulazni otpor, R_in, dobija se iz slike 37 (b), gdje smo zamijenili zavisni izvor s ekvivalentnim otporom. Vrijednost ovog otpornika je v_-/ja " koji se nalazi iz jednačine (72). Za velike G (tj. , krajnji desni otpor na slici 37 (b) je približno nula, i .

Izlazni otpor invertirajućeg pojačala je isti kao kod neinvertirajućeg pojačala. Tako,

(73)

8.2 napon napona

Koristimo ekvivalentne sklopove slike 36 (b) i slike 37 (a) za određivanje napona. Inverting ulazni dobitak, A_- = v_napolje/v_in, dobija se iz kruga slike 37 (a) ponovnim donošenjem istih pretpostavki koje smo napravili u pronalaženju izlaznog otpora.

Ove pretpostavke smanjuju kolo na onaj prikazan na slici 38 (a), gde smo promenili izvor napona u seriji sa otpornošću na izvor struje paralelno sa otporom. Otpornici se zatim mogu kombinirati kako bi se dobio krug sa slike 38 (b). Konačno, strujni izvor se konvertuje natrag u izvor napona kako bi se dobio pojednostavljeni krug sa slike 38 (c).

Jednadžba petlje za ovaj krug je data sa

(74)

S obzirom na to da je v_napolje = G_ov_d, dobitak invertnog napona je

(75)

Slika 38 (dijelovi a, b, c) - Inverzija ulaznog pojačanja

Možemo potvrditi ovaj rezultat u odnosu na dobitak idealnog op-amp-a tako što ćemo napraviti aproksimacije: R_A << 2R_cm i G >> 1. Onda

(76)

Ovo je isto kao i rezultat koji je ranije pronađen za pojednostavljeni model.

8.3 višestruka ulazna pojačala

(39)

Ako su naponi v_a, v_b,…, v_m se primenjuju na sabirni spoj (invertovanje ulaza u op-amp) preko otpornika R_a, R_b,…, R_modnosno, kao što je prikazano na slici 39, izlazni napon je

(77)

Da bismo postigli balans predrasuda, biramo

(78)

Hajde da definišemo

(79)

(80)

Pretpostavimo sada da se koriste samo dva ulaza. Izlazni napon je tada

(81)

Ulazni otpor na v_a je približno jednako R_a, i ulazni otpor na v_b je otprilike R_b. Možemo da napravimo ovo kolo za unos jednog ulaza sa dva ulaza u leto sa izlaznim naponom

(82)

podešavanjem R_F = R_a = R_b. Otpor između neinvertirajućeg ulaznog priključka na masu odabran je kako bi se postigla ravnoteža prednapona. Tako, R₁ = R_F/ 3, i imamo

(83)

Dvo-ulazno ljeto jednakog dobitka (tj. Ne jedinstvo) dobija se podešavanjem   i . U ovom slučaju, izlazni napon je

(84)

Ulazni otpor je otprilike R. Od tada R_A = R/ 2,

(85)

If m ulazi se sabiraju kroz jednake otpornike (recimo R), izlazni napon je

(86)

Za ovo jednako pojačano višestruko ulazno invertovanje leta, ulazni otpor na svakom ulazu je približno R. Od tada R_A = R/m,

(87)

i

(88)

Izlazni otpor je

(89)

primjer

Dizajnirajte i analizirajte pojačalo s tri ulaza pomoću 741 op-amp gdje

i ulazni otpor je R_min = 8 kΩ.

rješenje: Za pronalaženje koristimo metodu dizajna iz poglavlja „Idealna operativna pojačala“ X = 0, Y = 9, Z = -10.

onda

Množitelj pojačanja pojačala je 1 +R_F/R_A = 10. Ulazni otpor nalazimo na sledeći način:

Izlazni otpor je približno 75 (10) / 10⁵ = 7.5 mΩ. Da bi se postigla ravnoteža predrasuda, postavljamo

PREVIOUS- 7. Neinvertirajuće pojačalo

NEXT- 9. Diferencijalno sumiranje