7. Pöörlemata võimendi

PRAEGU - 7. Mitteinverteeriv võimendi

EELMINE - 6. Op-amp-vooluahelate arvutisimulatsioon

NEXT-8. Pöördvõimendi

Pöörlemata võimendi

Joonis 29 - mitteinverteeriv võimendi

Joonis 29 (a) illustreerib mitte-pöörlev võimendija Joonis 29 (b) näitab ekvivalentahelat.

Sisendpinget rakendatakse läbi R₁ mitte-ümberpööratavasse terminali.

7.1 sisend- ja väljundresistentsid

. sisendresistentsus selle võimendi kohta leitakse sisendahela Thevenini ekvivalendi määramine. Koormuskindlus on tavaliselt selline, et R_koormus >> R_o. Kui see poleks tõsi, vähendatakse tegelikku kasumit ja selle tegelikku väärtust R_o oleks paralleelne kombinatsioon R_o koos R_koormus. Määratleme uuesti ja R '_F = R_F + R_o. Me jätame hooletusse R₁, kuna see on nii palju vähem kui R_in. Nüüdsest R_koormus >> R_o, saame vähendada joonist 29 (a) joonisel 30 (a) lihtsustatud kujul.

Joonis 30 - sisendtakistuse vähendatud ahelad

Leiame elliptilise kõveraga ümbritsetud ahela Thevenini ekvivalendi, mille tulemuseks on joonis 30 (b). Joonisel 30 (c) on 2i paremale vastupanuR_cm annab v/i '. Selle hindamiseks kirjutame saada silmus võrrandi

(53)

Seetõttu

(54)

Sisendresistentsus on selle koguse paralleelne kombinatsioon 2igaR_cm.

(55)

Meenuta, et R '_F = R_F + R_oja R_koormus >> R_o. Kui me säilitame ainult kõige olulisemad tingimused ja me võtame selle teadmiseks R_cm on suur, võrrand (55) väheneb väärtusele

(56)

kus me jälle kasutame null-sageduspinge võimendust, G_o.

Võrrandit (56) saab kasutada 741 op-amp sisendresistentsuse leidmiseks. Kui me asendame tabelis 1 toodud parameetri väärtused, muutub võrrand (56)

Me kasutame uuesti eeldusi R_cm see on suur R '_F » R_F ja R '_A » R_A. Seejärel annab 741 op-amp väljundvõimsuse

(57)

Näide

Arvutage sisendresistentsus joonisel 31 (a) näidatud ühtsuse suurendamise järgija jaoks.

Joonis 31 - ühtsuse suurendamise järgija

Lahendus:  Vastav ahel on näidatud joonisel 31 (b). Kuna me eeldame null-sageduse võimendust, G_oja tavarežiimi vastupanu, R_cm, on kõrged, me võime seda mõistet tähelepanuta jätta  võrreldes (1 +G_o)R_i. Võrrandit (57) ei saa kasutada R_A = 0. Seejärel annab sisendresistentsuse

See on tavaliselt võrdne 400 MΩ või suurema väärtusega, nii et me saame hooletusse jätta R₁ (st R₁ =

7.2 Voltage Gain

Soovime määrata pinge suurendamise, A₊ joonise 32 (a) mitte-inverteeriva võimendi jaoks.

Joonis 32 - mitte-pöörlev võimendi

See võimenduse määrab

(58)

Vastav ahel on näidatud joonisel 32 (b). Kui me eeldame R_F>>R_o, R_koormus>>R_o ja ahelat saab vähendada joonisel 32 (c) näidatud piirini. Kui me täiendavalt defineerime, siis tulemused 32 (d).

Eeldatavad tingimused on soovitatavad, et vältida efektiivse võimenduse vähenemist. Thevenini ekvivalentide võtmise toiming muudab sõltuvat pingeallikat ja juhtpinge allikat nagu joonisel 32 (d). Pange tähele, et

(59)

Väljundpinge annab

(60)

Me leiame i rakendades KVL-i joonisel 32 (d) olevale ahelale, et saada

(61)

(62)

kus

ja   see tähendab  .

Praeguse lahendamine, i, me saame

(63)

Pinge võimenduse annab väljundi ja sisendpinge suhe.

(64)

Selle tulemuse kontrollimisel saame mudelit vähendada ideaalse op-amp. Me kasutame null-sageduse võimendust, G_o, asemel G võrrandis (64) ja ka järgmistes võrdlustes.

(65)

Kui me laseme , Võrrand (64) muutub

(66)

mis nõustub idealiseeritud mudeli tulemusega.

Näide

Leidke joonisel 33 näidatud ühtsuse suurendamise järgija tugevus.

Joonis 33 - Ühtsuse suurendamineLahendus:  Selles ahelas , R '_A = 2R_cmja R_F << R '_A. Me eeldame, et G_o on suur, ja me seadsime R₁ = R_F. Seejärel väheneb võrrand (64) väärtuseni

(67)

so v_välja = v_in ootuspäraselt.

7.3 mitme sisendvõimendi võimendid

Laiendame eelmisi tulemusi mitmetele pingega sisenditele mitte-inverteeriva võimendi puhul. Joonis 34 näitab mitmekordset mitte-inverteerivat võimendit.

Joonis 34 - mittereguleeriv võimendaja

Kui sisendid v₁, v₂, v₃, ... v_n rakendatakse sisendresistentside kaudu R₁, R₂, R₃, ... R_n, saame peatüki „Ideaalsed operatsioonivõimendid” tuletatud üldtulemuse erijuhu järgmiselt:

(68)

Me valime

(69)

saavutada erapoolik tasakaal. Väljundvastus on leitud võrrandist (52).

Spetsiifilise näitena määratleme joonisel 35 kahe sisendiga suvi väljundpinge.

(35)

Väljundpinge on leitud võrrandist (68) järgmiselt:

(70)

Me valime   saavutada erapoolik tasakaal. Kui me eeldame R_F = R₁ = R₂ = R_A, siis võrrand (70) väheneb väärtusele v_välja = v₁ + v₂, mis on kahe sisendiga suvi.

EELMINE - 6. Op-amp-vooluahelate arvutisimulatsioon

NEXT-8. Pöördvõimendi