9. Sintetizarea diferențială

Sinteza diferențială

Figura 40 - Sumare diferențială

Am văzut că un op-amp poate fi configurat pentru a produce o ieșire care este o sumă ponderată a intrărilor multiple. Dacă suma include atât semne pozitive, cât și negative, Dsumare sumară rezultate.
Configurația op-amp a Figura 40 produce o tensiune de ieșire, vafară, dat de

(90)

 Unde

(91)

Alegem rezistoarele pentru a obține un echilibru părtinitor, după cum urmează:

(92)

Rezistența de intrare pentru fiecare intrare inversoare, vj, Este Rj.

Dacă fiecare dintre terminalele inversoare și neinversive are doar o singură intrare, rezultatul este a amplificator de diferențiere. Acest lucru este ilustrat în Figura 41.

Diferențiere amplificator

Figura 41 - Amplificator de diferențiere

Tensiunea de ieșire pentru această configurație este

(93)

Rețineți că RA = Ra [a se vedea Ecuația 91]. Pentru a atinge echilibrul părtinitor, alegem

(94)

Rezistența la intrare pentru va terminal este RA. Rezistența la intrare pentru v1 terminal este  , În cazul în care Rin se găsește din Ecuația (56)

(95)

"Atunci Rin(la V1) este aproximativ R1+R2. Rafară se găsește în Ecuația (52) și este egal cu

(96)

Pentru a realiza o diferențiere a câștigului unitar, unde ieșirea este dată de vafară = v1 - va ne-am stabilit RA = RF = R1 = Rx. Dacă se folosește un op-amp 741, o valoare tipică pentru aceste patru rezistoare este 10 kΩ.

Rezistența de intrare în vafară este apoi 10 kΩ și în v1 terminal rezistența este 20 kΩ.

Să presupunem că se dorește diferențierea egal-câștig, dar că câștigurile nu trebuie să fie unitate. Apoi am stabilit R1 = RA și Rx = RF. Tensiunea de ieșire este apoi

(97)

Rezistența de intrare în va terminal este , iar în terminalul neinversiv este, care este aproximativ RA + RF întrucât Rin >> RF. Valori pentru rezistența la intrare și Rafară sunt ușor de determinat prin utilizarea Ecuațiilor (95) și (96).

O modificare utilă a configurației amplificatorului de diferențiere din Figura 41 este semnalizator așa cum se arată în figura 42.

Conectați switch-ul

Figura 42 - Comutator de semne

Cu comutatorul în poziția prezentată în Figura 42 (a), vafară = -vin, iar pentru poziția opusă a comutatorului, vafară = 2vin - vin = vin. Rezistența la intrare este 10 kΩ pentru fiecare poziție, iar biasul este echilibrat în fiecare poziție. Figura 42 (a) prezintă un întrerupător cu aruncare dublă cu un singur pol. Comutarea semnalelor poate fi realizată și cu un comutator cu o singură aruncare așa cum se arată în figura 42 (b). Cu toate acestea, pentru această implementare, rezistențele de polarizare și de intrare nu sunt egale în cele două poziții de comutare.

Exemplu

Determinați rezistența la ieșire și rezistența la intrare la fiecare intrare a amplificatorului 741 cu intrări multiple care are o putere de ieșire de

Să presupunem că valoarea rezistenței la bornele + și - este de 10 kΩ.

Soluţie: Folosind cea mai mare din X și (Y+ 1) produce factorul de multiplicare pentru determinarea RF.

, Apoi

Circuitul este prezentat în figura 43.

Figura 43-Circuit, de exemplu