8. Inverting Amplifier


Figura 36 (a) ilustron një përforcues inverting. Figura 36 (b) tregon qarkun ekuivalent duke përdorur modelin op-amp zhvilluar më parë në këtë kapitull.

Përforcues invertues

Figura 36 - Përforcuesi përmbysës

Rezistenca e hyrjes dhe daljes së 8.1

Figura 36 (b) reduktohet në figurën 37 (a) nëse e lëmë, 

Modeli i thjeshtuar invertues i përforcuesit

Figura 37 - Modeli i thjeshtuar përforcues invertues

Është e arsyeshme të supozojmë se këto pabarazi zbatohen sepse, po të mos ishin të vërteta, rezultati do të ngarkonte kontributin dhe fitimi do të reduktohej.

Mund të përdoret një marrëdhënie me tension-ndarës

(71)

dhe jep një ekuacion loop

(72)

Rezistenca e hyrjes, Rin, është marrë nga Figura 37 (b), ku ne kemi zëvendësuar burimin e varur me një rezistencë ekuivalente. Vlera e këtij rezistenca është v-/une " e cila gjendet nga Ekuacioni (72). Për të mëdha G (P.sh. ), rezistenca e drejtë në figurën 37 (b) është afërsisht zero, dhe .

Rezistenca e prodhimit të amplifikatorit invertues është e njëjtë me atë të amplifikatorit jo-invertues. Kështu,

(73)

 

8.2 Voltage Gain

Ne përdorim qarqet ekuivalente të Figura 36 (b) dhe Figura 37 (a) për të përcaktuar fitimin e tensionit. Fitimi inverting input, A- = vnga/vin, është marrë nga qarku i Figura 37 (a) duke bërë përsëri supozimet e njëjta që kemi bërë në gjetjen e rezistencës së prodhimit.

Këto supozime zvogëlojnë qarkun në atë që tregohet në figurën 38 (a), ku ne kemi ndryshuar burimin e tensionit në seri me një rezistencë ndaj një burimi aktual paralelisht me një rezistencë. Rezistencat pastaj mund të kombinohen për të prodhuar qarkun e figurës 38 (b). Së fundi, burimi aktual kthehet në burimin e tensionit për të dhënë qarkun e thjeshtëzuar të figurës 38 (c).

Ekuacioni loop për këtë qark është dhënë nga

(74)

 

Që prej vnga = Govd, fitimi inverting tension është

(75)

Figura 38 (pjesë a, b, c) - Invertimi i fitimit të hyrjes

Ne mund ta verifikojmë këtë rezultat në lidhje me fitimin e op-amp ideal duke bërë përafrimet: RA << 2Rcm G >> 1. Pastaj

(76)

Kjo është e njëjtë me rezultatin e gjetur më parë për modelin e thjeshtuar.

8.3 Përforcues Multiple-Input

(39)

Nëse tensionet va, vb,, vm aplikohen në kryqëzimin përmbledhës (invertimi i hyrjes në op-amp) nëpërmjet rezistencave Ra, Rb,, Rm, respektivisht, siç tregohet në figurën 39, voltazhi i prodhimit është

(77)

Për të arritur bilancin e paragjykimeve, ne zgjedhim

(78)

Le të përkufizojmë

(79)

Rezistenca e prodhimit është atëherë

(80)

Supozoni tani që përdoren vetëm dy hyrje. Tensioni i prodhimit është atëherë

(81)

Rezistenca e hyrjes në va është afërsisht e barabartë me Ra, dhe rezistenca e hyrjes në vb është përafërsisht Rb. Ne mund ta bëjmë këtë qark një fitore të unitetit me verë me dy hyrje me një tension të prodhimit prej

(82)

duke vendosur RF = Ra = Rb. Rezistenca nga terminali i hyrjes jo-invertuese në tokë është zgjedhur për të arritur ekuilibrin e paragjykimeve. Kështu, R1 = RF/ 3, dhe ne kemi

(83)

Një fitim i barabartë (dmth jo bashkimi) verën me dy hyrje merret duke vendosur    . Në këtë rast, voltazhi i prodhimit është

(84)

Rezistenca e hyrjes është afërsisht R. që nga RA = R/ 2,

(85)

If m inputet janë përmbledhur përmes rezistencave të barabarta (thonë R), tensioni i daljes është

(86)

Për këtë fitim të barabartë me të dhëna të shumëfishta të invertimit, rezistenca e hyrjes për çdo hyrje është afërsisht R. që nga RA = R/m,

(87)

(88)

Rezistenca e prodhimit është

(89)

Shembull

Hartoni dhe analizoni një përforcues invertues me tre hyrje duke përdorur një op-amp 741 ku

dhe rezistenca e inputit është Rminuta = 8 kΩ.

Zgjidhja: Ne përdorim metodën e dizajnit të Kapitullit "Përforcuesit Operacionalë Ideal" për të gjetur X = 0, Y = 9, Z = -10.

Pastaj

Shumëzuesi i fitimit të amplifikatorit është 1 +RF/RA = 10. Ne gjejmë rezistencën e hyrjes si më poshtë:

Rezistenca e prodhimit është përafërsisht 75 (10) / 105 = 7.5 mΩ. Për të arritur bilancin e paragjykimeve, ne vendosëm