2. Den inverterande förstärkaren

Den inverterande förstärkaren

Den inverterande förstärkaren

Figur 3- Den inverterande op-amp

Figur 3 (a) illustrerar en inverterande förstärkare med återkopplingen, och Figur 3 (b) visar motsvarande krets för denna ideala inverterande op-amp-krets. Vi har använt egenskaperna hos den perfekta op-amp för att modellera op-amp-ingången som en öppen krets. Den kontrollerade källan är Gvd, men under de givna antagandena behöver vi inte uttryckligen använda denna information. Vi vill lösa utspänningen, vut, vad gäller ingångsspänningen, va. Vi skriver ekvationer för v+ och v- och ställ sedan in dessa uttryck lika med varandra. Sedan nuvarande genom R är noll,

(12)

Även Kirchhoffs nodekvation vid v- utbyten,

(13)

Eftersom v+ = v- och v+ = 0, då v- är också noll. Därför har vi en ekvation i två okända, va och vut, så vi kan lösa för den slutna loop-vinsten som,

(14)

Observera att den slutna loop-vinsten, vut /va, är negativ (inverterad) och är endast beroende av förhållandet mellan två motstånd, RF /Ra. Det är oberoende av den mycket höga öppna slingans förstärkning, G. Detta önskvärda resultat orsakas av användningen av återkoppling av en del av utspänningen för att subtrahera från ingångsspänningen. Återkopplingen från utgång till inmatning genom RF tjänar till att driva differentialspänningen, vd = v+ - v-, nära noll. Eftersom den inverterade ingångsspänningen, v+, är noll, återkopplingen har effekten av körning v- till noll. Därför vid ingången på op-ampen,

(15)

Oavsett hur komplex den ideala OP-amp-kretsen är, genom att följa det här enkla förfarandet kan ingenjören snabbt analysera (och snart designa) op-amp-system.

Vi kan nu expandera detta resultat till fallet med flera ingångar.

 

Op-amp krets, Ideal operationsförstärkare

Figur 4-Op-amp-krets

Förstärkaren visad i figur (4) alstrar en utgång som är en negativ viktad summering av flera ingångsspänningar.

Sedan nuvarande genom R är noll, v+ = 0. Nodkvationen vid den inverterande ingångsterminalen ges av ekvation (16):

(16)

Eftersom v+ = v-och sedan v+ = 0 = v- och vi hittar vut vad gäller ingångarna enligt följande:

(17)

Förlängningen till n ingångarna är raka.

ANSÖKAN

Analysera följande kretsar med TINACloud-kretssimulatorn för att bestämma Vut vad gäller ingångsspänningarna genom att klicka på länkarna nedan.

1-Single Inverting Amplifier Circuit Simulation

2- Spänningsdelare Förstärkare Circuit Simulation