9. Дифференциальное суммирование
ТОК - 9. Дифференциальное суммирование.
ПРЕДЫДУЩАЯ - 8. Инвертирующий усилитель
Рисунок 40 - Дифференциальное суммирование
Мы видели, что операционный усилитель может быть сконфигурирован для создания выходного сигнала, который представляет собой взвешенную сумму нескольких входов. Если сумма включает в себя как положительные, так и отрицательные признаки, Dсуммирование результаты.
Конфигурация операционного усилителя на рисунке 40 создает выходное напряжение, vвнешний, данный
(90)
в котором
(91)
Мы выбираем резисторы для достижения баланса смещения следующим образом:
(92)
Входное сопротивление для каждого инвертирующего входа, vj, Является Rj.
Если инвертирующие и неинвертирующие клеммы имеют только один вход, результатом является дифференциальный усилитель. Это показано на рисунке 41.
Рисунок 41 - Дифференциальный усилитель
Выходное напряжение для этой конфигурации
(93)
Обратите внимание, что RA = Ra [см. Уравнение 91]. Для достижения баланса смещения мы выбираем
(94)
Входное сопротивление для va терминал RA, Входное сопротивление для v1 терминал 
, Где Rin найден из уравнения (56), чтобы быть
(95)
Затем Rin(в V1) примерно R1+R2. Rвнешний находится в уравнении (52) и равен
(96)
Для достижения разницы в единицах усиления, где выход дается vвнешний = v1 – va положим RA = RF = R1 = Rx. Если используется операционный усилитель 741, типичным значением для этих четырех резисторов является 10 кОм.
Входное сопротивление в vвнешний затем 10 кОм и в v1 на терминале сопротивление составляет 20 кОм.
Предположим, что разность с равным усилением желательна, но что коэффициенты усиления не должны быть единичными. Затем мы устанавливаем R1 = RA и Rx = RF, Выходное напряжение тогда
(97)
Входное сопротивление в va терминал 
и в неинвертирующий терминал это, что примерно RA + RF с Rin >> RF, Значения для входного сопротивления и Rвнешний легко определяются с использованием уравнений (95) и (96).
Полезной модификацией конфигурации дифференциального усилителя на рисунке 41 является переключатель знака как показано на рисунке 42.
Рисунок 42 - Переключатель знаков
С переключателем в положении, показанном на рисунке 42 (a), vвнешний знак равноvinи для противоположного положения переключателя, vвнешний = 2vin – vin = vin, Входное сопротивление составляет 10 кОм для каждой позиции, а смещение сбалансировано в каждой позиции. На рисунке 42 (a) показан однополюсный двухпозиционный переключатель. Переключение знака также может быть выполнено с помощью одноходового переключателя, как показано на рисунке 42 (b). Однако для этой реализации смещение и входные сопротивления не равны в двух положениях переключателя.
Пример
Определите выходное сопротивление и входное сопротивление на каждом из входов усилителя 741 с несколькими входами, выход которого
Предположим, что значение сопротивления на клеммах + и - равно 10 кОм.
Решение: Используя большее из X а также (Y+ 1) дает множитель для определения RF.
, то
Схема показана на рисунке 43.
Рисунок 43-схема для примера
