2. Amplificatorul invers

Amplificatorul invers

Amplificatorul inversator

Figura 3 - Amplificatorul op-invers

Figura 3 (a) ilustrează un amplificator inversor cu feedback, iar Figura 3 (b) prezintă circuitul echivalent pentru acest circuit op-inverter ideal pentru răsturnarea. Am folosit proprietățile op-amp ideale pentru a modela intrarea op-amp ca un circuit deschis. Sursa controlată este Gvd, dar pe baza ipotezelor date, nu va trebui să folosim explicit aceste informații. Dorim să rezolvăm tensiunea de ieșire, vafară, în ceea ce privește tensiunea de intrare, va. Noi scriem ecuații pentru v+ sau v- și apoi setați aceste expresii egale una cu cealaltă. De la curent prin R este zero,

(12)

De asemenea, ecuația nodului lui Kirchhoff la v- randamentele,

(13)

Întrucât v+ = v- sau v+ = 0, atunci v- este, de asemenea, zero. Prin urmare, avem o ecuație în două necunoscute, va sau vafară, deci putem rezolva pentru câștigul de buclă închisă,

(14)

Observați că câștigul de buclă închisă, vafară /va, este negativ (inversat) și depinde numai de raportul dintre două rezistoare, RF /Ra. Aceasta este independentă de câștigul foarte mare de buclă deschisă, G. Acest rezultat dorit este cauzat de utilizarea feedback-ului unei părți a tensiunii de ieșire pentru a scădea de la tensiunea de intrare. Feedback-ul de la ieșire la intrare prin RF servește la acționarea tensiunii diferențiale, vd = v+ - v-, aproape de zero. Deoarece tensiunea de intrare neinversoare, v+, este zero, feedback-ul are efect de conducere v- la zero. Prin urmare, la intrarea op-amp,

(15)

Indiferent cât de complex este circuitul ideal op-amp, urmând această procedură simplă, inginerul poate analiza rapid (și curând design) sistemele op-amp.

Acum putem extinde acest rezultat în cazul mai multor intrări.

Circuit op-amp, ideal amplificator operațional

Figura 4 - Circuit op-amp

Amplificatorul prezentat în Figura (4) produce o ieșire care este o sumare negativă ponderată a mai multor tensiuni de intrare.

De la curent prin R este zero, v+ = 0. Ecuația nodului la borna de intrare inversată este dată de Ecuația (16):

(16)

Întrucât v+ = v-, Apoi v+ = 0 = v- și găsim vafară în ceea ce privește intrările, după cum urmează:

(17)

Extensia la n intrările sunt simple.

APLICATII

Analizați următoarele circuite utilizând cu simulatorul circuitului TINACloud pentru a determina Vafară în ceea ce privește tensiunile de intrare făcând clic pe linkurile de mai jos.

1 - simulare de circuit amplificator simplu inversor

2 - Simularea circuitelor amplificatorului de tensiune de separare