8. Inverzní zesilovač
AKTUÁLNÍ - 8. Invertující zesilovač
PREVIOUS- 7. Neinvertující zesilovač
Obrázek 36 (a) znázorňuje invertující zesilovač. Obrázek 36 (b) zobrazuje ekvivalentní obvod s použitím op-amp modelu vyvinutého dříve v této kapitole.
Obrázek 36 - Invertující zesilovač
Vstupní a výstupní odpor 8.1
Obrázek 36 (b) je zmenšen na Obrázek 37 (a), pokud necháme, 
Obrázek 37 - Zjednodušený model inverzního zesilovače
Je rozumné předpokládat, že tyto nerovnosti platí, protože kdyby nebyly pravdivé, výstup by načetl vstup a zisk by se snížil.
Vztah napětí-dělič může být použit k získání
(71)
a výnosy rovnice smyčky
(72)
Vstupní odpor, Rin, je získán z obrázku 37 (b), kde jsme nahradili závislý zdroj ekvivalentním odporem. Hodnota tohoto odporu je v-/já “ který je nalezený od rovnice (72). Pro velké G (tj, 
), odpor nejvíce vpravo na obrázku 37 (b) je přibližně nula a 
.
Výstupní odpor invertujícího zesilovače je stejný jako u neinvertujícího zesilovače. Tím pádem,
(73)
Zisk napětí 8.2
Pro určení zesílení napětí používáme ekvivalentní obvody z obr. 36 (b) a obr. 37 (a). Invertující zesílení vstupu, A- = vout/vin, je získán z obvodu obr. 37 (a) opět provedením stejných předpokladů, které jsme provedli při nalezení výstupního odporu.
Tyto předpoklady snižují obvod na hodnotu uvedenou na obrázku 38 (a), kde jsme změnili zdroj napětí v sérii s odporem vůči zdroji proudu paralelně s odporem. Rezistory pak mohou být kombinovány, čímž se získá obvod podle obr. 38 (b). Nakonec se zdroj proudu převede zpět na zdroj napětí, čímž se získá zjednodušený obvod podle obr. 38 (c).
Rovnice smyčky pro tento okruh je dána vztahem
(74)
Od vout = Govd, invertující zesílení napětí je
(75)
Obrázek 38 (části a, b, c) - Invertování vstupního zisku
Tento výsledek můžeme ověřit aproximací ve srovnání se ziskem ideálního operačního zesilovače: RA << 2Rcm a G >> 1. Potom
(76)
Toto je stejné jako výsledek nalezený dříve pro zjednodušený model.
Vícenásobné vstupní zesilovače 8.3
(39)
Pokud napětí va, vb,…, vm jsou aplikovány na součet sčítání (invertování vstupu na op-amp) přes odpory Ra, Rb, ..., Rm, jak je znázorněno na obrázku 39, výstupní napětí je
(77)
Abychom dosáhli bias rovnováhy, volíme
(78)
Pojďme definovat
(79)
Výstupní odpor je pak
(80)
Předpokládejme, že jsou použity pouze dva vstupy. Výstupní napětí je pak
(81)
Vstupní odpor na va je přibližně rovno Raa vstupní odpor na vb je přibližně Rb. Můžeme udělat tento obvod jednotným ziskem dvou vstupních letních s výstupním napětím
(82)
nastavením RF = Ra = Rb. Odpor od neinvertujícího vstupního terminálu k zemi je zvolen tak, aby bylo dosaženo rovnovážného stavu. Tím pádem, R1 = RF/ 3, a máme
(83)
Rovnocenné-zisk (tj. Ne jednota) dvou vstupních let se získá nastavením 
a 
. V tomto případě je výstupní napětí
(84)
Vstupní odpor je přibližně R. Od té doby RA = R/ 2,
(85)
If m vstupy se sčítají přes stejné odpory (řekněme R), výstupní napětí je
(86)
U tohoto vícenásobného vstupu s rovným ziskem je vstupní odpor na každém vstupu přibližně R. Od té doby RA = R/m,
(87)
a
(88)
Výstupní odpor je
(89)
Příklad
Navrhněte a analyzujte tří-vstupový invertující zesilovač pomocí 741 op-amp kde
a vstupní odpor je Rmin = 8 kΩ.
Řešení: K nalezení použijeme metodu návrhu v kapitole „Ideální operační zesilovače“ X = 0, Y = 9, Z = -10.
Pak
Násobitel zesílení zesilovače je 1 +RF/RA = 10. Vstupní odpor zjistíme následovně:
Výstupní odpor je přibližně 75 (10) / 105 = 7.5 mΩ. Abychom dosáhli bias rovnováhy, stanovili jsme
