2. Käänteinen vahvistin
CURRENT - 2. Käänteinen vahvistin
PREVIOUS- 1. Ihanteelliset optiot
Käänteinen vahvistin
Kuva 3- Käänteinen op-vahvistin
Kuva 3 (a) kuvaa käänteisvahvistimen takaisinkytkennällä ja kuvio 3 (b) esittää tämän ihanteellisen invertoivan op-amp-piirin vastaavan piirin. Olemme käyttäneet ihanteellisen op-amp: n ominaisuuksia mallinnamaan op-amp-tulon avoimena piirinä. Ohjattu lähde on Gvd, mutta tietyillä oletuksilla meidän ei tarvitse käyttää näitä tietoja nimenomaisesti. Haluamme ratkaista lähtöjännitteen, vulos, tulojännitteen suhteen, va. Kirjoitetaan yhtälöt v+ ja v- ja aseta sitten nämä lausekkeet keskenään. Koska virta on kulunut R on nolla,
(12)
Myös Kirchhoffin solmuyhtälö kohdassa v- saannot,
(13)
Koska v+ = v- ja v+ = 0, sitten v- on myös nolla. Siksi meillä on yksi yhtälö kahdessa tuntemattomassa, va ja vulos, joten voimme ratkaista suljetun silmukan vahvistuksen
(14)
Huomaa, että suljettu silmukka vulos /va, on negatiivinen (käänteinen) ja riippuu vain kahden vastuksen suhteesta, RF /Ra. Se on riippumaton erittäin suuresta avoimen silmukan vahvistuksesta, G. Tämä toivottu tulos johtuu lähtöjännitteen osan palautteen käytöstä tulojännitteen vähentämiseksi. Palautus tuotoksesta sisääntuloon RF palvelee differentiaalijännitettä, vd = v+ - v-, lähellä nollaa. Koska ei-invertoiva tulojännite, v+, on nolla, takaisinkytkennän vaikutus on ajo v- nollaan. Näin ollen op-amp: n
(15)
Riippumatta siitä, kuinka monimutkainen on ihanteellinen op-amp-piiri, insinööri voi yksinkertaisesti analysoida (ja pian suunnitella) op-amp-järjestelmiä.
Voimme nyt laajentaa tätä tulosta useiden syötteiden tapauksessa.
Kuva 4-Op-amp-piiri
Kuviossa (4) esitetty vahvistin tuottaa ulostulon, joka on negatiivinen painotettu summaus useista tulojännitteistä.
Koska virta on kulunut R on nolla, v+ = 0. Yhtälö (16) antaa käänteisen tulopäätteen solmuyhtälön:
(16)
Koska v+ = v-, sitten v+ = 0 = v- ja löydämme vulos panosten osalta seuraavasti:
(17)
Laajennus kohtaan n panokset ovat yksinkertaisia.
SOVELLUKSET
Analysoi seuraavat piirit käyttämällä TINACloud-piirisimulaattoria V: n määrittämiseksiulos tulojännitteiden osalta klikkaamalla alla olevia linkkejä.