7 แอมพลิฟายเออร์ที่ไม่กลับด้าน
ปัจจุบัน - 7. แอมพลิฟายเออร์ที่ไม่กลับด้าน
ก่อนหน้า - 6 การจำลองด้วยคอมพิวเตอร์ของวงจรแอมป์สหกรณ์
แอมพลิฟายเออร์ที่ไม่กลับด้าน
รูปที่ 29 - เครื่องขยายเสียงที่ไม่กลับด้าน
รูปที่ 29 (a) แสดงให้เห็นถึง เครื่องขยายเสียงที่ไม่กลับด้านและรูปที่ 29 (b) แสดงวงจรที่เท่ากัน
แรงดันไฟฟ้าถูกนำไปใช้ผ่าน R1 ลงในเทอร์มินัลที่ไม่กลับด้าน
7.1 ความต้านทานอินพุตและเอาต์พุต
พื้นที่ ความต้านทานอินพุต ของแอมพลิฟายเออร์นี้พบได้โดยการกำหนด Thevenin ที่เทียบเท่าของวงจรอินพุต ความต้านทานโหลดเป็นปกติเช่นนั้น Rโหลด >> Ro. หากสิ่งนี้ไม่เป็นความจริงกำไรที่ได้จะลดลงและมูลค่าที่แท้จริงของ Ro จะเป็นการรวมกันแบบขนานของ Ro กับ Rโหลด. ให้เรากำหนดอีกครั้งและ ร 'F = RF + Ro. เราจะละเลย R1เพราะมันน้อยกว่ามาก Rin. ตั้งแต่นี้เป็นต้นไป Rโหลด >> Roเราสามารถลดรูป 29 (a) ให้เป็นรูปแบบที่เรียบง่ายของรูปที่ 30 (a)
รูปที่ 30 - วงจรที่ลดลงสำหรับความต้านทานอินพุต
เราพบว่า Thevenin เทียบเท่ากับวงจรที่ล้อมรอบด้วยเส้นโค้งรูปไข่ส่งผลให้รูปที่ 30 (b) ในรูปที่ 30 (c) ความต้านทานทางด้านขวาของ 2Rcm ได้รับจาก v/ผม'. เพื่อประเมินสิ่งนี้เราเขียนสมการลูปเพื่อให้ได้
(53)
ดังนั้น
(54)
ความต้านทานอินพุตคือการรวมกันแบบขนานของปริมาณนี้ด้วย 2Rcm.
(55)
จำได้ว่า , ร 'F = RF + Roและ Rโหลด >> Ro. หากเรารักษาเฉพาะคำที่สำคัญที่สุดและทราบว่า Rcm มีขนาดใหญ่ลดสมการ (55)
(56)
ที่ที่เราใช้เกนแรงดันไฟฟ้าความถี่เป็นศูนย์อีกครั้ง Go.
สมการ (56) สามารถใช้ในการค้นหาความต้านทานอินพุตของ 741 op-amp หากเราแทนที่ค่าพารามิเตอร์ตามที่กำหนดในตาราง 1 สมการ (56) จะกลายเป็น
เราใช้สมมติฐานอีกครั้งว่า Rcm มีขนาดใหญ่นั่นคือ ร 'F » RF และ ร 'A » RA. จากนั้นจะได้รับความต้านทานเอาต์พุตของ 741 op-amp
(57)
ตัวอย่าง
คำนวณค่าความต้านทานอินพุตสำหรับผู้ติดตามกำไรที่แสดงในรูปที่ 31 (a)
รูปที่ 31 - ผู้ติดตาม Unity-gain
วิธีการแก้: วงจรสมมูลจะแสดงในรูปที่ 31 (b) เนื่องจากเราสมมติว่าได้ศูนย์เพิ่มความถี่ Goและความต้านทานโหมดทั่วไป Rcmสูงเราสามารถเพิกเฉยได้ 
เทียบกับ (1 +Go)Ri. ไม่สามารถใช้สมการ (57) ได้ RA = 0 ความต้านทานอินพุตจะถูกกำหนดโดย
โดยทั่วไปจะเท่ากับ 400 MΩหรือมากกว่าดังนั้นเราจึงสามารถละเลยได้ R1 (เช่นชุด R1 = 0)
7.2 แรงดันเกน
เราต้องการตรวจสอบอัตราขยายของแรงดันไฟฟ้า A+ สำหรับแอมพลิฟายเออร์ที่ไม่มีการพลิกกลับของรูปที่ 32 (a)
รูปที่ 32 - เครื่องขยายเสียงที่ไม่กลับด้าน
กำไรนี้ถูกกำหนดโดย
(58)
วงจรสมมูลจะแสดงในรูปที่ 32 (b) ถ้าเราคิด RF>>Ro, Rโหลด>>Ro และวงจรจะลดลงตามที่แสดงในรูปที่ 32 (c) หากเรากำหนดเพิ่มเติมรูปที่ 32 (d) จะแสดงผลลัพธ์
เงื่อนไขที่เป็นที่ต้องการเพื่อป้องกันการลดลงของกำไรที่ได้รับ การดำเนินการของ Thevenin เทียบเท่าการปรับเปลี่ยนแหล่งกำเนิดแรงดันไฟฟ้าที่ขึ้นอยู่กับและแรงดันไฟฟ้าในการขับขี่ดังในรูปที่ 32 (d) สังเกตได้ว่า
(59)
แรงดันขาออกจะได้รับจาก
(60)
เราสามารถหา i โดยการใช้ KVL กับวงจรของรูปที่ 32 (d) เพื่อรับ
(61)
(62)
ที่ไหน
และ 
นัยว่า 
.
การแก้ปัญหาในปัจจุบัน iเราได้รับ
(63)
แรงดันไฟฟ้าที่ได้รับจะถูกกำหนดโดยอัตราส่วนของเอาต์พุตต่อแรงดันไฟฟ้าอินพุต
(64)
จากการตรวจสอบผลลัพธ์นี้เราสามารถลดรูปแบบของ op-amp ในอุดมคติได้ เราใช้การเพิ่มความถี่เป็นศูนย์ Goในตำแหน่งของ G ในสมการ (64) และความเท่าเทียมกันดังต่อไปนี้
(65)
เมื่อเราปล่อย 
, สมการ (64) กลายเป็น
(66)
ซึ่งเห็นด้วยกับผลลัพธ์สำหรับโมเดลในอุดมคติ
ตัวอย่าง
ค้นหาผลกำไรของผู้ติดตาม unity-gain ที่แสดงในรูปที่ 33
รูปที่ 33 - ผู้ติดตามจะได้รับ Unityวิธีการแก้: ในวงจรนี้ 
, ร 'A = 2Rcmและ RF << ร 'A. เราคิดว่า Go มีขนาดใหญ่ 
และเราตั้ง R1 = RF. สมการ (64) แล้วลดเป็น
(67)
so vออก = vin อย่างที่คาดไว้.
7.3 แอมพลิฟายเออร์หลายอินพุต
เราขยายผลลัพธ์ก่อนหน้านี้ไปยังเคสของแอมพลิฟายเออร์ที่ไม่มีการแปลงกลับที่มีอินพุตแรงดันไฟฟ้าหลายตัว รูปที่ 34 แสดงแอมพลิฟายเออร์ที่ไม่มีการแปลงกลับแบบหลายอินพุต
รูปที่ 34 - เครื่องขยายเสียงที่ไม่มีการแปลงอินพุทหลายอินพุต
หากอินพุต v1, v2, v3, ... , vn ถูกนำไปใช้ผ่านความต้านทานอินพุต R1, R2, R3, ... , Rnเราได้รับกรณีพิเศษของผลลัพธ์ทั่วไปที่ได้รับในบท“ เครื่องขยายสัญญาณการทำงานในอุดมคติ” ดังต่อไปนี้:
(68)
พวกเราเลือก
(69)
เพื่อให้เกิดความสมดุลอคติ พบความต้านทานเอาต์พุตจาก Equation (52)
เป็นตัวอย่างที่เฉพาะเจาะจงให้เราตรวจสอบแรงดันเอาต์พุตของฤดูร้อนแบบสองอินพุตของรูปที่ 35
(35)
แรงดันเอาต์พุตพบได้จาก Equation (68) ดังต่อไปนี้:
(70)
พวกเราเลือก 
เพื่อให้เกิดความสมดุลอคติ ถ้าเราคิด RF = R1 = R2 = RAดังนั้น Equation (70) จะลดลง vออก = v1 + v2ซึ่งเป็นสองช่วงฤดูร้อนได้รับเอกภาพ