2. L’amplificador invertit

L'amplificador d'inversió

L'amplificador inversor

Figura 3- l’amplificador inversor

La Figura 3 (a) il·lustra un amplificador d'inversió amb la retroalimentació, i la Figura 3 (b) mostra el circuit equivalent d'aquest circuit ideal d'amplificador operatiu d'inversió. Hem utilitzat les propietats de l’ampli operatiu ideal per modelar l’entrada d’amplificador operacional com a circuit obert. La font controlada és Gvd, però sota els supòsits donats, no haurem d’utilitzar aquesta informació de manera explícita. Volem resoldre la tensió de sortida, vfora, en termes de la tensió d’entrada, va. Escrivim equacions per v+ i v- i després establiu aquestes expressions entre elles. Des de l’actual R és zero,

(12)

També l'equació del node de Kirchhoff a v- rendiments,

(13)

Des v+ = v- i v+ = 0, doncs v- també és zero. Per tant, tenim una equació en dues incògnites, va i vfora, de manera que podem resoldre el guany de bucle tancat com,

(14)

Tingueu en compte que el guany de bucle tancat, vfora /va, és negatiu (invertit) i depèn només de la relació de dues resistències, RF /Ra. És independent del guany de bucle obert molt elevat, G. Aquest resultat desitjable és causat per l’ús de la retroalimentació d’una part de la tensió de sortida per restar de la tensió d’entrada. El feedback de la sortida a la entrada RF serveix per conduir la tensió diferencial, vd = v+ - v-, prop de zero. Des de la tensió d’entrada no invertida, v+, és zero, la retroalimentació té l’efecte de conduir v- a zero. Per tant, a l’entrada de l’op-amp,

(15)

No importa el complex que sigui el circuit ideal d’amplificador opcional, seguint aquest senzill procediment l’enginyer pot analitzar ràpidament (i aviat dissenyarà) sistemes d’amplificadors.

Ara podem ampliar aquest resultat al cas de múltiples entrades.

 

Circuit amplificador opcional, amplificador operatiu ideal

Figura 4 - circuit d’amplificador d’opt

L’amplificador que es mostra a la figura (4) produeix una sortida que és una suma de ponderació negativa de diverses tensions d’entrada.

Des de l’actual R és zero, v+ = 0. L’equació del node a la terminal d’entrada d’inversió és donada per l’equació (16):

(16)

Des v+ = v-, A continuació, v+ = 0 = v- i ho trobem vfora en termes de les entrades de la següent manera:

(17)

L’extensió a n les entrades són directes.

APLICACIONS

Analitzeu els circuits següents mitjançant el simulador de circuits TINACloud per determinar la Vfora en termes de tensions d’entrada fent clic als enllaços següents.

1: simulació de circuits d’un amplificador inversor

2- Simulador de circuit de l'amplificador de tensió