7. Neinvertirajuće pojačalo
Neinvertirajuće pojačalo
Slika 29 (a) ilustruje neinvertirajuće pojačalo, a Slika 29 (b) prikazuje ekvivalentni krug.
Ulazni napon se primenjuje R1 u neinvertirajući terminal.
Ulazni i izlazni otpor 7.1
The ulazni otpor ovog pojačala se utvrđuje određivanjem Thevenin ekvivalenta ulaznog kruga. Otpor opterećenja je obično takav Ropterećenje >> Ro. Ako to nije tačno, efektivna dobit bi se smanjila i efektivna vrednost Ro bi bila paralelna kombinacija Ro sa Ropterećenje. Ponovno definirajmo i R 'F = RF + Ro. Mi ćemo zanemariti R1, jer je mnogo manje nego Rin. Od tada Ropterećenje >> Ro, možemo smanjiti sliku 29 (a) na pojednostavljeni oblik slike 30 (a).
Nalazimo Thevenin ekvivalent kruga okruženog eliptičnom krivuljom, što rezultira slikom 30 (b). Na slici 30 (c), otpor desno od 2-aRcm daje se v/i '. Da bismo ovo procijenili, pišemo jednadžbu petlje da bismo je dobili
Zbog toga,
Ulazni otpor je paralelna kombinacija ove količine sa 2Rcm.
Sjetite se da, R 'F = RF + Ro, I Ropterećenje >> Ro. Ako zadržimo samo najznačajnije termine i zapamtimo to Rcm je velika, jednačina (55) se smanjuje na
gde ponovo koristimo nulto frekventno pojačanje, Go.
Jednadžba (56) se može koristiti za pronalaženje ulaznog otpora 741 op-amp. Ako zamijenimo vrijednosti parametara kao što je dano u tablici 1, postaje jednadžba (56)
Ponovo koristimo pretpostavke Rcm je velika, to jest R 'F » RF i R 'A » RA. Tada se daje izlazna otpornost 741 op-amp
PRIMJER
Izračunajte ulazni otpor za sljedbenika pojačanja jedinstva koji je prikazan na slici 31 (a).
rješenje: Ekvivalentni krug je prikazan na slici 31 (b). Pošto pretpostavljamo nultu frekvenciju, Go, i otpornost na zajednički režim, Rcm, su visoke, možemo zanemariti termin u odnosu na (1 +Go)Ri. Jednadžba (57) se ne može koristiti od tada RA = 0. Zatim se daje ulazni otpor
Ovo je obično jednako 400 MΩ ili više, tako da možemo zanemariti R1 (tj. set R1 = 0).
7.2 napon napona
Želimo odrediti naponsko pojačanje, A+ za neinvertujuće pojačalo sa slike 32 (a).
Ovaj dobitak je definisan
Ekvivalentni krug je prikazan na slici 32 (b). Ako pretpostavimo RF>>Ro, Ropterećenje>>Ro i, krug se može smanjiti na onaj prikazan na slici 32 (c). Ako dalje definišemo, onda rezultate 32 (d).
Pretpostavljeni uslovi su poželjni kako bi se spriječilo smanjenje efektivnog dobitka. Operacija preuzimanja Thevenin ekvivalenata modifikuje zavisni izvor napona i izvor pogonskog napona kao na slici 32 (d). Zapiši to
Izlazni napon se daje pomoću
Možemo naći i primenom KVL-a na kolo sa slike 32 (d) da se dobije
gdje
i implicira .
Rešavanje za struju, i, dobijamo
Dobitak napona se daje odnosom izlaznog napona i ulaznog napona.
Kao provjeru ovog rezultata, možemo reducirati model na idealni op-amp. Koristimo dobitak nulte frekvencije, Go, umjesto G u jednačini (64) i takođe sledećim jednakostima.
Kada pustimo , Jednadžba (64) postaje
koji se slaže s rezultatom za idealizirani model.
primjer
Nađite dobitak sljedbenika pojačanja jedinstva koji je prikazan na slici 33.
Slika 33 - sljedbenik Unity gainrješenje: U ovom krugu, , R 'A = 2Rcm, I RF << R 'A. To pretpostavljamo Go je velika, , i postavili smo R1 = RF. Jednadžba (64) se zatim svodi na
(67)
so vnapolje = vin kao što je očekivano.
7.3 višestruka ulazna pojačala
Prethodne rezultate proširili smo na slučaj neinvertirajućeg pojačala s višestrukim naponskim ulazima. Slika 34 prikazuje višestruko ulazno neinvertirajuće pojačalo.
Ako ulazi v1, v2, v3,…, vn primenjuju se preko ulaznih otpora R1, R2, R3,…, Rn, dobivamo poseban slučaj općeg rezultata izvedenog u poglavlju „Idealna operativna pojačala“, kako slijedi:
Mi biramo
da bi se postigla ravnoteža predrasuda. Izlazni otpor nalazi se iz jednačine (52).
Kao specifičan primjer, odredimo izlazni napon dvo-ulaznog ljeta na slici 35.
Izlazni napon se nalazi iz jednadžbe (68), kako slijedi:
Mi biramo da bi se postigla ravnoteža predrasuda. Ako pretpostavimo RF = R1 = R2 = RA, onda se Jednadžba (70) smanjuje na vnapolje = v1 + v2, što je jedinstvo-dobitak dva ulaza ljeta.