7. Amplifier tidak membalikkan
SEMASA - 7. Penguat Tidak Terbalik
PREVIOUS- 6. Litar Op-amp Simulasi Komputer
Amplifier tidak membalikkan
Rajah 29 - Penguat tidak terbalik
Rajah 29 (a) menggambarkan penguat bukan penyongsangan, dan Rajah 29 (b) menunjukkan litar bersamaan.
Voltan masukan digunakan melalui R1 ke dalam terminal bukan penyongsangan.
7.1 Input dan Output Resistances
. rintangan input penguat ini dijumpai dengan menentukan persamaan Thevenin bagi litar masukan. Rintangan beban biasanya seperti itu Rmemuatkan >> Ro. Jika ini tidak benar, keuntungan berkesan akan dikurangkan dan nilai berkesan Ro akan menjadi kombinasi selari Ro bersama Rmemuatkan. Mari kita sekali lagi menentukan dan R 'F = RF + Ro. Kita akan mengabaikannya R1, kerana ia jauh lebih rendah daripada Rin. Sejak sekarang Rmemuatkan >> Ro, kita dapat mengurangkan Rajah 29 (a) ke bentuk mudah Rajah 30 (a).
Rajah 30 - Litar berkurang untuk rintangan input
Kami mendapati setara Thevenin litar yang dikelilingi oleh lengkung elips, menghasilkan Rajah 30 (b). Dalam Rajah 30 (c), rintangan ke kanan 2Rcm diberikan oleh v/saya '. Untuk menilai ini, kita menulis satu persamaan gelung untuk mendapatkan
(53)
Oleh itu,
(54)
Rintangan masukan adalah kombinasi selari kuantiti ini dengan 2Rcm.
(55)
Ingatlah bahawa, R 'F = RF + Ro, dan Rmemuatkan >> Ro. Jika kita hanya mengekalkan istilah yang paling penting dan ambil perhatian bahawa Rcm adalah besar, Persamaan (55) dikurangkan kepada
(56)
di mana kita sekali lagi menggunakan keuntungan voltan frekuensi sifar, Go.
Persamaan (56) boleh digunakan untuk mencari rintangan input op-amp 741. Jika kita menggantikan nilai parameter seperti yang diberikan dalam Jadual 1, Persamaan (56) menjadi
Kami sekali lagi menggunakan andaian itu Rcm adalah besar, iaitu R 'F » RF and R 'A » RA. Kemudian rintangan output op-amp 741 diberikan oleh
(57)
CONTOH
Kirakan rintangan masukan untuk pengikut pengikut-kesatuan yang ditunjukkan dalam Rajah 31 (a).
Rajah 31 - Pengikut untung perpaduan
penyelesaian: Litar bersamaan ditunjukkan dalam Rajah 31 (b). Oleh kerana kita menganggap keuntungan nol-frekuensi, Go, dan rintangan mod biasa, Rcm, tinggi, kita boleh mengabaikan istilah itu 
berbanding dengan (1 +Go)Ri. Persamaan (57) tidak boleh digunakan sejak RA = 0. Rintangan input kemudiannya diberikan oleh
Ini biasanya sama dengan 400 MΩ atau lebih, jadi kita boleh mengabaikannya R1 (iaitu, tetapkan R1 = 0).
7.2 Voltage Gain
Kami ingin menentukan keuntungan voltan, A+ bagi penguat bukan pengalih Rajah 32 (a).
Rajah 32 - Penguat bukan penyongsangan
Keuntungan ini ditakrifkan oleh
(58)
Litar bersamaan ditunjukkan dalam Rajah 32 (b). Sekiranya kita menganggapnya RF>>Ro, Rmemuatkan>>Ro dan, litar boleh dikurangkan kepada yang ditunjukkan dalam Rajah 32 (c). Jika kita menentukan lebih lanjut, maka Rajah 32 (d) hasil.
Keadaan yang diandaikan adalah wajar untuk mengelakkan pengurangan keuntungan yang berkesan. Operasi mengambil setara Thevenin mengubah suai sumber voltan bergantung dan sumber voltan memandu seperti dalam Rajah 32 (d). Perhatikan bahawa
(59)
Voltan keluaran diberikan oleh
(60)
Kita boleh mencari i dengan menggunakan KVL ke litar Rajah 32 (d) untuk mendapatkan
(61)
(62)
di mana
and 
menyiratkan 
.
Penyelesaian untuk semasa, i, kami memperolehi
(63)
Keuntungan voltan diberikan oleh nisbah output kepada voltan masukan.
(64)
Sebagai pemeriksaan hasil ini, kita dapat mengurangkan model dengan op-amp yang ideal. Kami menggunakan keuntungan frekuensi sifar, Go, sebagai ganti G dalam Persamaan (64) dan juga persamaan berikut.
(65)
Apabila kita membiarkannya 
, Persamaan (64) menjadi
(66)
yang bersetuju dengan hasil untuk model ideal.
Contoh
Cari keuntungan dari pengikut kesatuan-keuntungan yang ditunjukkan dalam Rajah 33.
Rajah 33 - Kesatuan mendapatkan pengikutpenyelesaian: Dalam litar ini, 
, R 'A = 2Rcm, dan RF << R 'A. Kami mengandaikannya Go besar, 
, dan kami tetapkan R1 = RF. Persamaan (64) kemudian dikurangkan menjadi
(67)
so vkeluar = vin seperti yang diharapkan.
7.3 Multiple-Input Amplifier
Kami memperluaskan keputusan sebelumnya kepada kes penguat yang tidak terbalik dengan banyak input voltan. Rajah 34 menunjukkan penguat bukan berbilang input pelbagai.
Rajah 34 - Penguat bukan berbilang input pelbagai
Jika input v1, v2, v3,…, vn digunakan menerusi resistensi input R1, R2, R3,…, Rn, kami memperoleh kes khusus dari hasil umum yang terdapat dalam Bab "Penguat Operasi Ideal", seperti berikut:
(68)
Kami pilih
(69)
untuk mencapai keseimbangan bias. Rintangan output didapati daripada Persamaan (52).
Sebagai contoh khusus, marilah kita menentukan voltan keluaran musim panas dua input Rajah 35.
(35)
Voltan output dijumpai dari Persamaan (68), seperti berikut:
(70)
Kami pilih 
untuk mencapai keseimbangan bias. Sekiranya kita menganggapnya RF = R1 = R2 = RA, maka Persamaan (70) dikurangkan kepada vkeluar = v1 + v2, yang merupakan musim panas dua input input perpaduan.