8. Inverterende forsterker
AKTUELT - 8. Inverterende forsterker
TIDLIGERE - 7. Ikke-inverterende forsterker
Figur 36 (a) illustrerer en inverterende forsterker. Figur 36 (b) viser ekvivalent krets ved hjelp av op amp-modellen som ble utviklet tidligere i dette kapittelet.
Figur 36 - Inverterende forsterker
8.1-inngang og utgangsbestandighet
Figur 36 (b) er redusert til Figur 37 (a) hvis vi lar, 
Figur 37 - Forenklet inverterende forsterkermodell
Det er rimelig å anta at disse ulikhetene gjelder fordi, hvis de ikke var sanne, ville utgangen belaste inngangen og gevinsten ville bli redusert.
Et spenningsdelingsforhold kan brukes til å gi
(71)
og en sløyfeekvivalent gir
(72)
Indgangsmotstanden, Rin, er hentet fra figur 37 (b), hvor vi har erstattet den avhengige kilden med en ekvivalent motstand. Verdien av denne motstanden er v-/Jeg" som er funnet fra ligning (72). For store G (dvs, 
), er høyre motstand i figur 37 (b) omtrent null og 
.
Utgangsmotstanden til inverteringsforsterkeren er den samme som for den ikke-inverterende forsterkeren. Og dermed,
(73)
8.2 Spenningsøkning
Vi bruker ekvivalente kretser i figur 36 (b) og Figur 37 (a) for å bestemme spenningsforsterkningen. Den inverterende inngangsøkningen, A- = vut/vin, er hentet fra kretsen i figur 37 (a) ved igjen å gjøre de samme forutsetninger som vi gjorde for å finne utgangsbestandigheten.
Disse antagelsene reduserer kretsen til det som er vist i figur 38 (a), hvor vi har endret spenningskilden i serie med en motstand mot en strømkilde parallelt med en motstand. Motstandene kan da kombineres for å gi kretsen i figur 38 (b). Endelig konverteres den nåværende kilden tilbake til spenningskilden for å gi den forenklede krets i figur 38 (c).
Sløyfe likningen for denne kretsen er gitt av
(74)
Siden vut = Govd, den inverterende spenningsøkning er
(75)
Figur 38 (delene a, b, c) - Inverterende inngangsøkning
Vi kan verifisere dette resultatet i forhold til forsterkningen av den ideelle op-ampen ved å gjøre tilnærmingene: RA << 2Rcm og G >> 1. Så
(76)
Dette er det samme som resultatet som ble funnet tidligere for den forenklede modellen.
8.3 flere inngangsforsterkere
(39)
Hvis spenningene va, vb,…, vm blir brukt på summekrysset (inverterende inngang til op-amp) gjennom motstander Ra, Rb, ..., Rm, henholdsvis som vist i figur 39, er utgangsspenningen
(77)
For å oppnå biasbalanse velger vi
(78)
La oss definere
(79)
Utgangsbestandigheten er da
(80)
Anta nå at bare to innganger brukes. Utgangsspenningen er da
(81)
Indgangsmotstanden på va er omtrent lik med Ra, og inngangsmotstanden på vb er ca Rb. Vi kan gjøre denne kretsen en enhet-gain to-inngangs sommer med en utgangsspenning på
(82)
ved innstilling RF = Ra = Rb. Motstanden fra den ikke-inverterende inngangsterminalen til bakken er valgt for å oppnå biasbalanse. Og dermed, R1 = RF/ 3, og vi har
(83)
En likeverdig (dvs. ikke enighet) to-inngangs sommer er oppnådd ved innstilling 
og 
. I dette tilfellet er utgangsspenningen
(84)
Inngangsmotstanden er omtrentlig R. Siden RA = R/ 2,
(85)
If m innganger er oppsummert gjennom like motstander (si R), utgangsspenningen er
(86)
For denne likeverdige multiple-input-inverterende sommer er inngangsmotstanden for hver inngang omtrentlig R. Siden RA = R/m,
(87)
og
(88)
Utgangsmotstanden er
(89)
Eksempel
Design og analyser en tre-inngangsinverteringsforsterker ved hjelp av en 741 op-amp hvor
og inngangsmotstanden er Rminutter = 8 kΩ.
Løsning: Vi bruker designmetoden i kapittel “Ideal Operational Amplifiers” for å finne X = 0, Y = 9, Z = -10.
Deretter
Forsterkerens forsterker er 1 +RF/RA = 10. Vi finner inngangsmotstanden som følger:
Utgangsresistansen er omtrent 75 (10) / 105 = 7.5 mΩ. For å oppnå biasbalanse, setter vi
