9. Diferenciální součet
AKTUÁLNÍ - 9. Diferenciální sčítání
PREVIOUS- 8. Inverzní zesilovač
Obrázek 40 - Diferenciální sčítání
Viděli jsme, že operační zesilovač může být nakonfigurován tak, aby produkoval výstup, který je váženým součtem více vstupů. Pokud součet zahrnuje jak kladné, tak záporné znaky, Differenciální sumarizace výsledky.
Konfigurace op-amp na obrázku 40 produkuje výstupní napětí, vout, dána
(90)
kde
(91)
Rezistory volíme tak, aby bylo dosaženo bias rovnováhy takto:
(92)
Vstupní odpor pro každý invertující vstup, vj, Je Rj.
Pokud mají inverzní a neinvertující terminály pouze jeden vstup, výsledkem je a diferenční zesilovač. To je znázorněno na obrázku 41.
Obrázek 41 - Differcing amplifier
Výstupní napětí pro tuto konfiguraci je
(93)
Všimněte si, že RA = Ra [viz rovnice 91]. Abychom dosáhli bias rovnováhy, volíme
(94)
Vstupní odpor pro va terminál je RA. Vstupní odpor pro v1 terminál je 
, Kde Rin je nalezený od rovnice (56) být
(95)
Pak Rin(v V1) je přibližně R1+R2. Rout se nachází v rovnici (52) a rovná se
(96)
K dosažení jednotkového zesílení, kde je výstup dán vout = v1 - va jsme se vydali RA = RF = R1 = Rx. Pokud je použit operační zesilovač 741, typická hodnota těchto čtyř rezistorů je 10 kΩ.
Vstupní odpor do vout je pak 10 kΩ a do v1 svorka je odpor 20 kΩ.
Předpokládejme, že je žádoucí diferencovat se stejným ziskem, ale že zisky nemusí být jednotou. Pak jsme se usadili R1 = RA a Rx = RF. Výstupní napětí je pak
(97)
Vstupní odpor do va terminál je 
a do neinvertujícího terminálu, který je přibližně RA + RF od Rin >> RF. Hodnoty vstupního odporu a Rout jsou snadno určeny pomocí rovnic (95) a (96).
Vhodnou modifikací konfigurace diferenciálního zesilovače na obrázku 41 je přepínač znamení jak je znázorněno na obrázku 42.
Obrázek 42 - Přepínač značek
S přepínačem v poloze znázorněné na obrázku 42 (a), vout = -vina pro opačnou polohu spínače, vout = 2vin - vin = vin. Vstupní odpor je pro každou polohu 10 kΩ a předpětí je v každé poloze vyváženo. Obrázek 42 (a) ukazuje jednopólový přepínač dvojitého hodu. Přepínání znamení může být také provedeno jedním přepínačem, jak je znázorněno na obrázku 42 (b). Pro toto provedení však nejsou předpětí a vstupní odpory ve dvou polohách spínače stejné.
Příklad
Určete výstupní odpor a vstupní odpor na každém ze vstupů více vstupního zesilovače 741, který má výstup
Předpokládejme, že hodnota odporu na svorkách + a - je 10 kΩ.
Řešení: Použití větší z X a (Y+ 1) dává násobící faktor pro určení RF.
, pak
Obvod je znázorněn na obrázku 43.
Obrázek 43-Circuit pro příklad
