9. Diferencijalno zbrajanje

Diferencijalno zbrajanje

Slika 40 – Diferencijalno zbrajanje

Vidjeli smo da se op-pojačalo može konfigurirati da proizvodi izlaz koji je ponderirani zbir višestrukih ulaza. Ako zbir uključuje i pozitivne i negativne predznake, Ddiferencijalno zbrajanje rezultata.
Konfiguracija op-amp sa slike 40 proizvodi izlazni napon, vnapolje, dao

(90)

 gdje

(91)

Odabiremo otpornike za postizanje ravnoteže pristranosti, na sljedeći način:

(92)

Ulazni otpor za svaki invertujući ulaz, vj, je Rj.

Ako svaki invertirajući i neinvertirajući terminal imaju samo jedan ulaz, rezultat je a diferencijalno pojačalo. Ovo je ilustrovano na slici 41.

Diferencijalno pojačalo

Slika 41 – Diferencijalno pojačalo

Izlazni napon za ovu konfiguraciju je

(93)

Imajte na umu da je RA = Ra [vidi jednačinu 91]. Da bismo postigli ravnotežu predrasuda, mi biramo

(94)

Ulazni otpor za va terminal je RA. Ulazni otpor za v1 terminal je  , gdje Rin nalazi se iz jednačine (56) da je

(95)

onda Rin(at V1) je približno R1+R2. Rnapolje nalazi se u jednačini (52) i jednako je

(96)

Da bi se postigla razlika u jediničnom pojačanju, gdje je izlaz zadan sa vnapolje = v1 - va smo postavili RA = RF = R1 = Rx. Ako se koristi 741 op-amp, tipična vrijednost za ova četiri otpornika je 10 kΩ.

Ulazni otpor u vnapolje je tada 10 kΩ i u v1 na terminalu otpor je 20 kΩ.

Pretpostavimo da je poželjna razlika u jednakom dobitku, ali da dobici ne moraju biti jedinstvo. Zatim smo postavili R1 = RA i Rx = RF. Izlazni napon je tada

(97)

Ulazni otpor u va terminal je , a u neinvertirajući terminal je , što je približno RA + RF od Rin >> RF. Vrijednosti ulaznog otpora i Rnapolje lako se određuju pomoću jednačina (95) i (96).

Korisna modifikacija konfiguracije diferencijalnog pojačala sa slike 41 je sign switcher kao što je prikazano na slici 42.

Sign switcher

Slika 42 – Prekidač znakova

Sa prekidačem u položaju prikazanom na slici 42(a), vnapolje = -vin, a za suprotni položaj prekidača, vnapolje = 2vin - vin = vin. Ulazni otpor je 10 kΩ za svaku poziciju, a bias je balansiran u svakoj poziciji. Slika 42(a) prikazuje jednopolni prekidač sa dvostrukim dometom. Promena znakova se takođe može postići prekidačem sa jednim bacanjem kao što je prikazano na slici 42(b). Međutim, za ovu implementaciju, bias i ulazni otpori nisu jednaki u dva položaja prekidača.

primjer

Odredite izlazni otpor i ulazni otpor na svakom od ulaza pojačala sa više ulaza 741 koji ima izlaz od

Pretpostavimo da je vrijednost otpora na + i – terminalima 10 kΩ.

rješenje: Koristeći veći od X i (Y+1) daje faktor množenja za određivanje RF.

, onda

Krug je prikazan na slici 43.

Slika 43-Krug za primjer