2. แอมป์อินเวอร์ติ้ง
CURRENT - 2. แอมพลิฟายเออร์กลับด้าน
ก่อนหน้า - 1 op-amps ในอุดมคติ
แอมป์อินเวอร์ติ้ง
รูปที่ 3- การสลับ op-amp
รูปที่ 3 (a) แสดงแอมพลิฟายเออร์แบบกลับด้านพร้อมฟีดแบ็กและรูปที่ 3 (b) แสดงวงจรที่เท่ากันสำหรับวงจรออปแอมป์กลับด้านในอุดมคตินี้ เราได้ใช้คุณสมบัติของ op-amp ในอุดมคติเพื่อจำลองอินพุต op-amp เป็นวงจรเปิด แหล่งควบคุมคือ Gvdแต่ภายใต้สมมติฐานที่กำหนดเราจะไม่ต้องใช้ข้อมูลนี้อย่างชัดเจน เราต้องการที่จะแก้ปัญหาสำหรับแรงดันขาออก vออกในแง่ของแรงดันไฟฟ้า va. เราเขียนสมการ v+ และ v- จากนั้นตั้งค่านิพจน์เหล่านี้ให้เท่ากัน ตั้งแต่ปัจจุบันจนถึง R เป็นศูนย์
(12)
นอกจากนี้สมการโหนดของ Kirchhoff ที่ v- ผลผลิต
(13)
ตั้งแต่ v+ = v- และ v+ = 0 แล้ว v- ยังเป็นศูนย์ ดังนั้นเรามีสมการหนึ่งในสองนิรนาม va และ vออกดังนั้นเราสามารถแก้หาผลบวกของวงปิดได้
(14)
ขอให้สังเกตว่าการได้รับวงปิด vออก /va, เป็นลบ (กลับด้าน) และขึ้นอยู่กับอัตราส่วนของตัวต้านทานสองตัวเท่านั้น RF /Ra. มันเป็นอิสระจากการได้รับวงเปิดที่สูงมาก G. ผลลัพธ์ที่พึงประสงค์นี้เกิดจากการใช้ความคิดเห็นของส่วนหนึ่งของแรงดันเอาต์พุตเพื่อลบออกจากแรงดันไฟฟ้าอินพุต ผลตอบรับจากผลลัพธ์ไปยังอินพุตผ่าน RF ทำหน้าที่ในการขับเคลื่อนแรงดันต่าง vd = v+ - v-ใกล้กับศูนย์ เนื่องจากแรงดันไฟฟ้าอินพุตไม่กลับด้าน v+เป็นศูนย์ความคิดเห็นมีผลต่อการขับขี่ v- ถึงศูนย์ ดังนั้นที่อินพุตของ op-amp
(15)
ไม่ว่าวงจร op-amp ในอุดมคตินั้นซับซ้อนเพียงใดโดยการทำตามขั้นตอนง่าย ๆ วิศวกรสามารถวิเคราะห์ระบบ (และออกแบบในไม่ช้า) ได้อย่างรวดเร็ว
ตอนนี้เราอาจขยายผลลัพธ์นี้เป็นกรณีของอินพุตหลายรายการ
รูปที่ 4- วงจรแอมป์
เครื่องขยายเสียงที่แสดงในรูปที่ (4) สร้างเอาต์พุตซึ่งเป็นผลรวมเชิงลบถ่วงน้ำหนักของแรงดันไฟฟ้าอินพุตหลายตัว
ตั้งแต่ปัจจุบันจนถึง R เป็นศูนย์ v+ = 0 สมการของโหนดที่เทอร์มินัลอินพุตกลับหัวจะได้รับจากสมการ (16):
(16)
ตั้งแต่ v+ = v-แล้ว v+ = 0 = v- และเราพบ vออก ในแง่ของอินพุตดังต่อไปนี้:
(17)
การขยายไป n อินพุตตรงไปตรงมา
การประยุกต์ใช้งาน
วิเคราะห์วงจรต่อไปนี้โดยใช้ตัวจำลองวงจร TINACloud เพื่อหาค่า Vออก ในแง่ของแรงดันไฟฟ้าอินพุตโดยคลิกที่ลิงค์ด้านล่าง