8. Inverterande förstärkare
STRÖM - 8. Inverterande förstärkare
TIDLIGARE - 7. Icke-inverterande förstärkare
Figur 36 (a) illustrerar en inverterande förstärkare. Figur 36 (b) visar ekvivalentkretsen med hjälp av op-amp-modellen som utvecklats tidigare i detta kapitel.
Figur 36 - Inverterande förstärkare
8.1 Input och Output Resistance
Figur 36 (b) reduceras till Figur 37 (a) om vi låter, 
Figur 37 - Förenklad inverterande förstärkarmodell
Det är rimligt att anta att dessa ojämlikheter gäller för att, om de inte var sanna, skulle utmatningen ladda in ingången och vinsten skulle minska.
Ett spänningsdelningsförhållande kan användas för att ge ut
(71)
och en slinga ekvation ger
(72)
Ingångsmotståndet, Rin, erhålls från figur 37 (b), där vi har ersatt den beroende källan med ett ekvivalent motstånd. Värdet på detta motstånd är v-/jag ” som finns från ekvation (xnumx). För stor G (Dvs., 
) är det högsta motståndet i figur 37 (b) ungefär noll och 
.
Utgångsmotståndet hos inverteringsförstärkaren är samma som för den icke-inverterande förstärkaren. Således,
(73)
8.2 Spänningsvinst
Vi använder ekvivalenta kretsar i Figur 36 (b) och Figur 37 (a) för att bestämma spänningsökningen. Den inverterande ingångsförstärkningen, A- = vut/vin, erhålls från kretsen i figur 37 (a) genom att återigen göra samma antaganden som vi gjorde för att hitta utmatningsmotståndet.
Dessa antaganden minskar kretsen till det som visas i Figur 38 (a), där vi har ändrat spänningskällan i serie med motstånd mot en strömkälla parallellt med ett motstånd. Motstånden kan sedan kombineras för att ge kretsen i figur 38 (b). Slutligen omvandlas den nuvarande källan tillbaka till spänningskällan för att ge den förenklade kretsen i figur 38 (c).
Slingans ekvation för denna krets ges av
(74)
Eftersom vut = Govd, den inverterande spänningsökningen är
(75)
Figur 38 (delarna a, b, c) - Inverterande ingångsförstärkning
Vi kan verifiera detta resultat i förhållande till förstärkningen av den ideala op-ampen genom att göra approximationerna: RA << 2Rcm och G >> 1. Sedan
(76)
Detta är detsamma som resultatet som hittades tidigare för den förenklade modellen.
8.3 multipelinmatningsförstärkare
(39)
Om spänningarna va, vb, ..., vm appliceras på summeringskopplingen (inverterande ingång till op-amp) genom motstånd Ra, Rb, ..., Rm, såsom visas i figur 39, är utsignalen spänning
(77)
För att uppnå bias balans väljer vi
(78)
Låt oss definiera
(79)
Utgångsmotståndet är då
(80)
Antag nu att endast två ingångar används. Utgångsspänningen är då
(81)
Ingångsmotståndet vid va är ungefär lika med Ra, och ingångsmotståndet vid vb är approximativt Rb. Vi kan göra denna krets en enhet-gain två-insats sommaren med en utgångsspänning på
(82)
genom att sätta RF = Ra = Rb. Motståndet från den inverterande ingångsterminalen till marken är vald för att uppnå biasbalans. Således, R1 = RF/ 3, och vi har
(83)
En lika stor vinst (dvs inte enighet) två-ingångs sommaren erhålls genom inställning 
och 
. I detta fall är utgångsspänningen
(84)
Ingångsmotståndet är ungefär R. Eftersom RA = R/ 2,
(85)
If m ingångarna summeras genom lika motstånd (säg R) är utgångsspänningen
(86)
För denna lika stora förstärkare med flera ingångar är ingångsmotståndet för varje ingång ungefär R. Eftersom RA = R/m,
(87)
och
(88)
Utgångsmotståndet är
(89)
Exempelvis
Konstruera och analysera en inverterad förstärkare med tre ingångar med en 741 op-amp där
och ingångsmotståndet är Rmin = 8 kΩ.
Lösning: Vi använder designmetoden i kapitel ”Idealiska förstärkare” för att hitta X = 0, Y = 9, Z = -10.
Sedan
Förstärkarens förstärkare multiplikator är 1 +RF/RA = 10. Vi finner ingångsmotståndet enligt följande:
Utgångsmotståndet är ungefär 75 (10) / 105 = 7.5 mΩ. För att uppnå biasbalans ställer vi in
