7. Neinvertinis stiprintuvas

DABARTINIS - 7. Neinvertuojantis stiprintuvas

PREVIOUS- 6. „Op-amp“ grandinių kompiuterinis modeliavimas

NEXT- 8. Apverčiantis stiprintuvas

Neinvertinis stiprintuvas

29 pav. Neinvertuojantis stiprintuvas

29 (a) pav neinvestuojantis stiprintuvasir 29 (b) rodo ekvivalentinę grandinę.

Įvesties įtampa perjungiama R₁ į ne invertuojantį terminalą.

7.1 įvesties ir išvesties rezistoriai

Šios įėjimo atsparumas šio stiprintuvo nustatoma nustatant įvesties grandinės Thevenin ekvivalentą. Apkrovos atsparumas paprastai yra toks, kad R_įkelti >> R_o. Jei taip nebūtų, faktinis pelnas būtų sumažintas, o faktinė vertė - R_o būtų lygiagretus derinys R_o su R_įkelti. Leiskite mums dar kartą apibrėžti ir R '_F = R_F + R_o. Mes nepaisysime R₁, nes tai yra daug mažiau nei R_in. Dabar nuo R_įkelti >> R_o, galime sumažinti 29 paveikslą (a) iki supaprastintos formos 30 (a).

30 paveikslas. Sumažintos įėjimo varžos grandinės

Mes nustatome, kad grandinės Thevenin ekvivalentas, apsuptas elipsės kreivės, yra 30 (b). 30 (c) paveiksle, atsparumas 2 dešinėjeR_cm yra v/Aš '. Kad tai būtų galima įvertinti, gauname kilpos lygtį

(53)

Todėl,

(54)

Įvesties pasipriešinimas yra lygiagretus šio kiekio derinys su 2R_cm.

(55)

Prisiminkite, kad R '_F = R_F + R_oir R_įkelti >> R_o. Jei išlaikysime tik svarbiausius terminus ir pažymėsime tai R_cm yra didelė, lygtis (55) sumažinama iki

(56)

kur mes vėl naudojame nulinio dažnio įtampos padidėjimą, G_o.

Lygtis (56) gali būti naudojama norint rasti 741 op-amp įvesties varžą. Jei pakeisime parametrų reikšmes, pateiktas lentelėje 1, lygtis (56) tampa

Mes vėl naudojame šias prielaidas R_cm yra didelis, tai yra R '_F » R_F ir R '_A » R_A. Tada 741 op-amp išvesties varža gaunama iš

(57)

PAVYZDYS

Apskaičiuokite 31 (a) pavaizduoto vienybės stiprinimo pasekmės įvesties varžą.

31 paveikslas - „Vienybės įgijimo“ pasekėjas

Sprendimas:  Ekvivalentinė grandinė parodyta 31 (b) paveiksle. Kadangi prisiimame nulinio dažnio padidėjimą, G_o, ir pasipriešinimo režimui, R_cm, yra aukšti, mes galime ignoruoti terminą  palyginti su (1 +G_o)R_i. Nuo to laiko negalima naudoti lygties (57) R_A = 0. Tada įvesties varžą nurodo

Tai paprastai yra lygi 400 MΩ ar daugiau, todėl galime nepaisyti R₁ (ty, nustatykite R₁ = 0).

7.2 įtampos padidėjimas

Norime nustatyti įtampos padidėjimą, A₊ 32 (a) neinvertuojančiam stiprintuvui.

32 pav. - Neinvestuojantis stiprintuvas

Šis padidėjimas yra apibrėžtas

(58)

Ekvivalentinė grandinė parodyta 32 (b) paveiksle. Jei prisiimame R_F>>R_o, R_įkelti>>R_o ir, grandinę galima sumažinti iki pavaizduotos 32 (c). Jei mes toliau apibrėžiame, tada 32 (d) paveikslas.

Prognozuojamos sąlygos yra pageidautinos, siekiant užkirsti kelią faktinio pelno sumažėjimui. Thevenin ekvivalentų gavimo operacija keičia priklausomą įtampos šaltinį ir važiavimo įtampos šaltinį, kaip pavaizduota 32 (d). Prisimink tai

(59)

Išėjimo įtampa yra nurodyta

(60)

Mes galime rasti i gaunant KVN į 32 (d) schemą

(61)

(62)

kur

ir   reiškia  .

Sprendžiant dabartinę, i, mes gauname

(63)

Įtampos padidėjimas gaunamas išėjimo ir įėjimo įtampos santykiu.

(64)

Tikrindami šį rezultatą, galime sumažinti modelį iki idealaus op-amp. Mes naudojame nulinio dažnio padidėjimą, G_o, vietoj G lygtyje (64) ir taip pat lygiaverčiai.

(65)

Kai leisime , Lygtis (64) tampa

(66)

kuris sutinka su idealizuoto modelio rezultatu.

Pavyzdys

Raskite 33 paveiksle parodyto vienybės stiprinimo pasekmės padidėjimą.

33 pav. - Vienybės stiprinimasSprendimas:  Šioje grandinėje , R '_A = 2R_cmir R_F << R '_A. Mes manome, kad G_o yra didelis, , ir mes nustatėme R₁ = R_F. Tada (64) lygtis sumažėja iki

(67)

so v = v_in kaip tikėtasi.

7.3 daugkartinio įėjimo stiprintuvai

Pratęsiame ankstesnius rezultatus su neinvertuojančiu stiprintuvu, turinčiu daug įtampos įėjimų. 34 paveikslėlyje parodyta daugelio įvesties neinvertinė stiprintuvas.

34 pav. - Daugialypis neinvertinis stiprintuvas

Jei įvesties v₁, v₂, v₃,…, v_n yra naudojami per įėjimo varžą R₁, R₂, R₃,…, R_n, gauname specialų bendro rezultato, gauto skyriuje „Idealūs operaciniai stiprintuvai“, atvejį:

(68)

Mes renkamės

(69)

pasiekti pusiausvyrą. Išvesties varža nustatyta iš lygties (52).

Kaip konkretų pavyzdį, leiskite mums nustatyti 35 2-ių įvesties vasaros išėjimo įtampą.

(35)

Išėjimo įtampa randama iš lygties (68):

(70)

Mes renkamės   pasiekti pusiausvyrą. Jei prisiimame R_F = R₁ = R₂ = R_A, tada lygtis (70) sumažinama iki v = v₁ + v₂, kuri yra vieningos naudos vasara.

PREVIOUS- 6. Operacinių grandinių kompiuterinis modeliavimas

NEXT- 8. Apverčiantis stiprintuvas