9. Suma diferencial

Suma diferencial

Figura 40 - Suma diferencial

Hemos visto que un amplificador operacional se puede configurar para producir una salida que es una suma ponderada de entradas múltiples. Si la suma incluye signos positivos y negativos, Dsuma intermitente resultados.
La configuración del amplificador operacional de la Figura 40 produce un voltaje de salida, vsalir, dada por

(90)

 donde

(91)

Elegimos las resistencias para lograr el balance de polarización, de la siguiente manera:

(92)

La resistencia de entrada para cada entrada inversora, vj, es Rj.

Si los terminales de inversión y de no inversión tienen cada uno solo una entrada, el resultado es una Amplificador de diferenciación. Esto se ilustra en la Figura 41.

Amplificador de diferencia

Figura 41 - Amplificador de diferenciación

El voltaje de salida para esta configuración es

(93)

Tenga en cuenta que RA = Ra [véase la ecuación 91]. Para lograr un balance de sesgo, elegimos

(94)

La resistencia de entrada para el va terminal es RA. La resistencia de entrada para el v1 terminal es  , Donde Rin se encuentra en la ecuación (56) como

(95)

Entonces Rin(En V1) es aproximadamente R1+R2. Rsalir se encuentra en la ecuación (52) y es igual a

(96)

Para lograr la diferenciación de ganancia unitaria, donde la salida está dada por vsalir = v1va establecimos RA = RF = R1 = Rx. Si se utiliza un amplificador operacional 741, un valor típico para estos cuatro resistores es 10 kΩ.

La resistencia de entrada en vsalir es entonces 10 kΩ y en el v1 terminal la resistencia es 20 kΩ.

Supongamos que se desea una diferenciación de igual ganancia pero que las ganancias no tienen que ser unidad. Entonces establecemos R1 = RA y Rx = RF. La tensión de salida es entonces

(97)

La resistencia de entrada en el va terminal es , y en el terminal no inversor es, que es aproximadamente RA + RF desde Rin >> RF. Valores de resistencia de entrada y Rsalir se determinan fácilmente con el uso de Ecuaciones (95) y (96).

Una modificación útil de la configuración del amplificador de diferenciación de la Figura 41 es la conmutador de señales como se muestra en la Figura 42.

Conmutador de señales

Figura 42 - Conmutador de letreros

Con el interruptor en la posición que se muestra en la Figura 42 (a), vsalir = -vin, y para la posición de interruptor opuesta, vsalir = 2vinvin = vin. La resistencia de entrada es 10 kΩ para cada posición, y la polarización se equilibra en cada posición. La figura 42 (a) muestra un interruptor de doble tiro de un polo. El cambio de señal también se puede lograr con un interruptor de un solo tiro como se muestra en la Figura 42 (b). Sin embargo, para esta implementación, las resistencias de polarización y de entrada no son iguales en las dos posiciones del interruptor.

Ejemplo

Determine la resistencia de salida y la resistencia de entrada en cada una de las entradas de un amplificador 741 de entradas múltiples que tiene una salida de

Suponga que el valor de la resistencia en los terminales + y - es 10 kΩ.

Solución: Usando el mayor de X yY+ 1) produce el factor multiplicador para determinar RF.

, entonces

El circuito se muestra en la figura 43.

Figura 43-Circuit por ejemplo