9. Differentiaal optellen
CURRENT - 9. Differentiële optelling
VORIGE- 8. Versterker omkeren
Afbeelding 40 - differentiële optelling
We hebben gezien dat een op-amp kan worden geconfigureerd om een uitvoer te produceren die een gewogen som is van meerdere ingangen. Als de som zowel positieve als negatieve tekens bevat, Differentiële optelling resultaten.
De op-amp-configuratie van figuur 40 produceert een uitgangsspanning, vuit, gegeven door
(90)
WAAR
(91)
We kiezen de weerstanden om bias balans te bereiken, als volgt:
(92)
De ingangsweerstand voor elke inverterende ingang, vjIs Rj.
Als de inverterende en niet-inverterende aansluitingen elk maar één ingang hebben, is het resultaat a verschilversterker. Dit wordt geïllustreerd in figuur 41.
Figuur 41 - Verschilversterker
De uitgangsspanning voor deze configuratie is
(93)
Merk op dat RA = Ra [zie vergelijking 91]. Om bias-balans te bereiken, kiezen we
(94)
De ingangsweerstand voor de va terminal is RA. De ingangsweerstand voor de v1 terminal is 
, Waar Rin wordt gevonden uit Vergelijking (56) om te zijn
(95)
Dan Rin(op V1) is ongeveer R1+R2. Ruit is te vinden in Vergelijking (52) en is gelijk aan
(96)
Voor het bereiken van eenheidsversterkingsverschil, waarbij de uitvoer wordt gegeven door vuit = v1 - va we RA = RF = R1 = Rx. Als een 741 op-amp wordt gebruikt, is een typische waarde voor deze vier weerstanden 10 kΩ.
De ingangsweerstand in vuit is dan 10 kΩ en in de v1 terminal de weerstand is 20 kΩ.
Stel dat differentiaalvergelijking met gelijke versterking gewenst is, maar dat de voordelen geen eenheid behoeven te zijn. We zijn dan begonnen R1 = RA en Rx = RF. De uitgangsspanning is dan
(97)
De ingangsweerstand in de va terminal is 
en in de niet-inverterende terminal die het is, wat ongeveer is RA + RF sinds Rin >> RF. Waarden voor ingangsweerstand en Ruit zijn eenvoudig te bepalen met behulp van vergelijkingen (95) en (96).
Een nuttige aanpassing van de configuratie van de differentiërende versterker van figuur 41 is de teken switcher zoals getoond in figuur 42.
Figuur 42 - Sign switcher
Met de schakelaar in de positie weergegeven in figuur 42 (a), vuit = -vinen voor de tegenovergestelde schakelaarpositie, vuit = 2vin - vin = vin. De ingangsweerstand is 10 kΩ voor elke positie en de bias is gebalanceerd in elke positie. Figuur 42 (a) toont een éénpolige tweestronschakelaar. Sign switching kan ook worden bereikt met een single-throw-schakelaar zoals getoond in figuur 42 (b). Voor deze implementatie zijn de voorspanning en ingangsweerstand echter niet gelijk in de twee schakelposities.
Voorbeeld
Bepaal de uitgangsweerstand en de ingangsweerstand bij elk van de ingangen van een 741-versterker met meerdere ingangen met een uitgang van
Stel dat de waarde van de weerstand aan de + en - aansluitingen 10 kΩ is.
Oplossing: Gebruik de grootste van X en (Y+ 1) geeft de vermenigvuldigingsfactor voor het bepalen RF.
dan
Het circuit wordt weergegeven in figuur 43.
Figuur 43-circuit voor voorbeeld
