8. Inverting pojačalo
Slika 36 (a) prikazuje okretno pojačalo. Slika 36 (b) prikazuje ekvivalentni sklop pomoću modela op-amp razvijenog ranije u ovom poglavlju.
Ulazni i izlazni otpor 8.1
Slika 36 (b) je reducirana na sliku 37 (a) ako dopustimo,
Razumno je pretpostaviti da se te nejednakosti primjenjuju jer bi, ako nisu točne, izlaz učitao ulaz i dobitak bi se smanjio.
Može se upotrijebiti odnos napona i razdjelnika
i jednadžba petlje
Ulazni otpor, Rin, dobiva se iz slike 37 (b), gdje smo zamijenili zavisni izvor s ekvivalentnim otporom. Vrijednost tog otpornika je v-/ja " koji se nalazi iz jednadžbe (72). Za velike G (Tj, , krajnji desni otpor na slici 37 (b) je približno nula, i .
Izlazni otpor invertirajućeg pojačala je isti kao kod neinvertirajućeg pojačala. Tako,
8.2 napon pojačanja
Za određivanje napona koristimo ekvivalentne sklopove slike 36 (b) i slike 37 (a). Inverting ulazni dobitak, A- = vvan/vin, dobiva se iz kruga slike 37 (a) ponovnim donošenjem istih pretpostavki koje smo napravili u pronalaženju izlaznog otpora.
Ove pretpostavke smanjuju krug na onaj prikazan na slici 38 (a), gdje smo izmijenili izvor napona u nizu s otporom prema izvoru struje paralelno s otporom. Tada se otpornici mogu kombinirati kako bi se dobio krug na slici 38 (b). Konačno, strujni izvor se pretvara natrag u izvor napona kako bi se dobio pojednostavljeni krug slike 38 (c).
Jednadžba petlje za ovaj krug dobiva se pomoću
Od vvan = GovdJe Inverting napon dobitak je
Možemo potvrditi ovaj rezultat u odnosu na dobitak idealnog op-amp-a izradom aproksimacija: RA << 2Rcm i G >> 1. Zatim
To je isto kao rezultat koji je ranije pronađen za pojednostavljeni model.
8.3 višestruka ulazna pojačala
Ako su naponi va, vb, ..., vm se primjenjuju na zbrajanje spoja (inverting ulaz za op-amp) kroz otpornike Ra, Rb, ..., Rmodnosno, kao što je prikazano na slici 39, izlazni napon je
Da bismo postigli uravnoteženu ravnotežu, biramo
Odredimo
(79)
Izlazni otpor je tada
Pretpostavimo sada da se koriste samo dva ulaza. Izlazni napon je tada
Ulazni otpor na va je približno jednako Rai ulazni otpor na vb je oko Rb, Možemo ovaj sklop učiniti jediničnim dobitkom s dva ulaza ljeta s izlaznim naponom od
postavljanjem RF = Ra = Rb, Otpor između neinvertirajućeg ulaznog priključka na masu odabire se kako bi se postigla ravnoteža prednapona. Tako, R1 = RF/ 3, i imamo
Položaj s dva ulaza jednakog dobitka (tj. Ne jedinstva) dobiva se postavljanjem i , U ovom slučaju, izlazni napon je
Ulazni otpor je otprilike R. Od RA = R/ 2,
If m ulazi se sabiraju jednakim otpornicima (recimo R), izlazni napon je
Za ovo ljeto s više ulaza s jednakim priborom, ulazni otpor na svakom ulazu je otprilike R. Od RA = R/m,
i
Izlazni otpor je
Primjer
Dizajnirajte i analizirajte pojačalo s tri ulaza pomoću 741 op-amp gdje
i ulazni otpor je Rminuta = 8 kΩ.
Rješenje: Za pronalaženje koristimo metodu dizajna iz poglavlja "Idealna operativna pojačala" X = 0, Y = 9, Z = -10.
Tada
Množitelj pojačanja pojačala je 1 +RF/RA = 10. Ulazni otpor nalazimo na sljedeći način:
Izlazni otpor je približno 75 (10) / 105 = 7.5 mΩ. Da bismo postigli uravnoteženu ravnotežu, postavljamo