8. מגבר הפוך


איור 36 (א) ממחיש מגבר הפוך. איור 36 (b) מציג את המעגל המקביל באמצעות מודל אופ-אמפר שפותח קודם לכן בפרק זה.

מגבר הפוך

איור 36 - היפוך מגבר

8.1 קלט ותפוקת ההתנגדות

איור 36 (ב) מצטמצם איור 37 (א) אם נתנו,

דגם מגבר מופשט פשוט

איור 37 - מופשט מופשט מודל מגבר

סביר להניח כי אי-השוויון הזה חל, כי אם לא היו אמת, התפוקה היתה מעמיסה את הקלט והרווח יופחת.

ניתן להשתמש ביחסי מתח-מחלק כדי להניב

(71)

ואת תשואות המשוואה לולאה

(72)

התנגדות הקלט, Rin, מתקבל מתרשים 37 (b), שבו החלפנו את המקור התלוי בהתנגדות שווה. הערך של הנגד הוא v-/אני" אשר נמצא משוואה (72). עבור גדול G (כלומר, ), ההתנגדות הימנית ביותר באיור 37 (b) היא בערך אפס, ו .

התנגדות ההתנגדות של המגבר ההפוכה זהה לזו של המגבר שאינו ממריץ. לפיכך,

(73)

8.2 מתח מתח

אנו משתמשים במעגלים המקבילים של איור 36 (b) ו איור 37 (א) כדי לקבוע את מתח מתח. הרווח קלט inverting, A- = vהַחוּצָה/vin, מתקבל במעגל של איור 37 (א) על ידי שוב עושה את אותן הנחות שעשינו במציאת ההתנגדות פלט.

הנחות אלה מקטינות את המעגל לאמור באיור 38 (a), שבו שינינו את מקור המתח בסדרה עם התנגדות למקור הנוכחי במקביל להתנגדות. הנגדים אז יכול להיות משולב להניב את המעגל של איור 38 (ב). לבסוף, המקור הנוכחי מומרת חזרה למקור המתח כדי להניב את המעגל הפשוט של איור 38 (c).

משוואת הלולאה עבור מעגל זה ניתנת על ידי

(74)

מאז vהַחוּצָה = Govd, רווח מתח הפוך הוא

(75)

איור 38 (חלקים א, ב, ג) - היפוך רווח קלט

אנו יכולים לאמת תוצאה זו ביחס לרווח של המגבר האופטי האידיאלי על ידי ביצוע קירובים: RA << 2Rcm ו G >> 1. לאחר מכן

(76)

זה זהה לתוצאה שנמצאה קודם לכן עבור המודל הפשוט.

8.3 מגברים מרובים קלט

(39)

אם המתחים va, vb, ..., vm מוחלים על צומת הסיכום (הפיכת קלט ל- am-amp) באמצעות נגדים Ra, Rb, ..., Rm, בהתאמה, כפי שמוצג באיור 39, מתח המוצא הוא

(77)

כדי להשיג איזון הטיה, אנו בוחרים

(78)

תן לנו להגדיר

(79)

ההתנגדות פלט אז

(80)

נניח עכשיו רק שתי כניסות משמשים. מתח המוצא הוא אז

(81)

התנגדות הקלט ב va שווה בערך ל Ra, ואת ההתנגדות קלט ב vb הוא כ Rb. אנחנו יכולים להפוך את המעגל הזה לקיץ של שתי כניסות, עם מתח המוצא של

(82)

על פי הגדרה RF = Ra = Rb. ההתנגדות ממסוף הקלט שאינו מיועד לקרקע נבחרת כדי להשיג איזון מוטה. לפיכך, R1 = RF/ 3, ויש לנו

(83)

רווח שווה (כלומר, לא אחדות) שני קלט קלט קיץ מתקבל על ידי הגדרה ו . במקרה זה, מתח המוצא הוא

(84)

התנגדות הקלט היא בערך R. מאז RA = R/ 2,

(85)

If m תשומות מסוכמים באמצעות נגדים שווים (נניח R), מתח המוצא הוא

(86)

עבור זה שווה מרובי קלט מרובות קלט הקיץ, ההתנגדות קלט לכל קלט הוא בערך R. מאז RA = R/m,

(87)

ו

(88)

התנגדות המוצא היא

(89)

דוגמה

עיצוב וניתוח של שלושה קלט Inverting מגבר באמצעות 741 op-amp שבו

ואת ההתנגדות קלט הוא Rדקות = 8 kΩ.

פתרון: אנו משתמשים בשיטת העיצוב של פרק "מגברים תפעוליים אידיאליים" כדי למצוא X = 0, Y = 9, Z = -10.

לאחר מכן

מכפיל הרווח של המגבר הוא 1 +RF/RA = 10. אנו מוצאים את ההתנגדות קלט כדלקמן:

התנגדות היציאה היא בערך 75 (10) / 105 = 7.5 mΩ. כדי להשיג איזון הטיה, קבענו