7. Non-inverting Amplifier
CURRENT - 7. Non-inverting Amplifier
PREVIOUS- 6. Computer Simulation of Op-amp circuits
Non-inverting Amplifier
Larawan 29 - Ang non-inverting amplifier
Figure 29 (a) ay naglalarawan ng non-inverting amplifier, at ang Figure 29 (b) ay nagpapakita ng katumbas na circuit.
Ang boltahe ng input ay inilalapat sa pamamagitan ng R1 sa di-pagbabalik sa terminal.
7.1 Input at Output Resistances
Ang input paglaban ng amplifier na ito ay natagpuan sa pamamagitan ng pagtukoy sa Thevenin katumbas ng input circuit. Ang normal na paglaban ay tulad nito Rmagkarga >> Ro. Kung hindi ito totoo, mababawasan ang epektibong pakinabang at ang epektibong halaga ng Ro ay ang parallel na kumbinasyon ng Ro sa Rmagkarga. Muli nating tukuyin ang kahulugan at R 'F = RF + Ro. Dapat nating pabayaan R1, dahil ito ay mas mababa kaysa sa Rin. Mula ngayon Rmagkarga >> Ro, maaari naming bawasan ang Figure 29 (a) sa pinasimple na anyo ng Figure 30 (a).
Larawan 30 - Nabawasan ang mga circuit para sa paglaban sa pag-input
Natagpuan namin ang katumbas ng Thevenin ng circuit na napapalibutan ng elliptical curve, na nagreresulta sa Figure 30 (b). Sa Figure 30 (c), ang paglaban sa kanan ng 2Rcm ay binigay ni v/ako '. Upang masuri ito, sumulat kami ng equation loop upang makuha
(53)
Samakatuwid,
(54)
Ang input resistance ay ang parallel na kumbinasyon ng dami na ito sa 2Rcm.
(55)
Tandaan na, R 'F = RF + Ro, at Rmagkarga >> Ro. Kung panatilihin namin lamang ang pinaka makabuluhang mga tuntunin at tandaan na Rcm ay malaki, ang Equation (55) ay binabawasan sa
(56)
kung saan muli naming gamitin ang zero-dalas boltahe makakuha, Go.
Ang equation (56) ay maaaring magamit upang mahanap ang paglaban ng input ng 741 op-amp. Kung babaguhin natin ang mga halaga ng parameter tulad ng ibinigay sa Table 1, ang Equation (56) ay nagiging
Ginagamit namin muli ang mga pagpapalagay na Rcm ay malaki, iyon ay R 'F » RF at R 'A » RA. Pagkatapos ay ang output paglaban ng isang 741 op-amp ay ibinigay sa pamamagitan ng
(57)
Halimbawa
Kalkulahin ang paglaban sa pag-input para sa tagasunod ng pagkakaisa-nakakuha na ipinapakita sa Figure 31 (a).
Larawan 31 - Sumusunod sa Unity-gain
solusyon: Ang katumbas na circuit ay ipinapakita sa Figure 31 (b). Dahil ipinapalagay namin ang zero-frequency gain, Go, at ang karaniwang paglaban sa mode, Rcm, ay mataas, maaari nating pabayaan ang termino 
kumpara sa (1 +Go)Ri. Ang equation (57) ay hindi magagamit mula noon RA = 0. Ang input resistance ay pagkatapos ay ibinigay ng
Ito ay karaniwang katumbas ng 400 MΩ o higit pa, upang maaari nating pabayaan R1 (ibig sabihin, itakda R1 = 0).
7.2 Voltage Gain
Nais naming matukoy ang pakinabang ng boltahe, A+ para sa non-inverting amplifier ng Figure 32 (a).
Figure 32 - Non-inverting amplifier
Ang pakinabang na ito ay tinukoy ni
(58)
Ang katumbas na circuit ay ipinapakita sa Figure 32 (b). Kung inaakala natin RF>>Ro, Rmagkarga>>Ro at, ang circuit ay maaaring mabawasan sa na ipinapakita sa Figure 32 (c). Kung higit naming tukuyin, pagkatapos ay ang mga resulta ng Figure 32 (d).
Ang mga ipinapalagay na kondisyon ay kanais-nais upang maiwasan ang pagbabawas ng epektibong pakinabang. Ang pagpapatakbo ng pagkuha ng mga katumbas na Thevenin ay nagbabago sa pinagmumulan ng pinagmulan ng boltahe at ang pagmamaneho boltahe pinagmulan tulad ng sa Figure 32 (d). Tandaan na
(59)
Ang output voltage ay ibinigay ng
(60)
Maaari naming mahanap i sa pamamagitan ng paglalapat ng KVL sa circuit ng Figure 32 (d) upang makuha
(61)
(62)
saan
at 
implying 
.
Paglutas para sa kasalukuyang, i, makuha namin
(63)
Ang boltahe ay nakuha sa pamamagitan ng ratio ng output sa input boltahe.
(64)
Bilang isang tseke ng mga resulta na ito, maaari naming bawasan ang modelo sa na ng mga ideal na op-amp. Ginagamit namin ang zero-frequency gain, Go, sa halip ng G sa Equation (64) at din ang mga sumusunod na mga katumbas.
(65)
Kapag hinayaan natin 
, Ang equation (64) ay nagiging
(66)
na sumasang-ayon sa resulta para sa idealized na modelo.
halimbawa
Hanapin ang pakinabang ng tagasunod ng pagkakaisa-nakuha na ipinapakita sa Figure 33.
Figure 33 - Magkaroon ng pagkakaisa ang tagasunodsolusyon: Sa circuit na ito, 
, R 'A = 2Rcm, at RF << R 'A. Ipinapalagay namin iyan Go ay malaki, 
, at itinakda namin R1 = RF. Equation (64) pagkatapos ay binabawasan sa
(67)
so vPalabas = vin tulad ng inaasahan.
7.3 Multiple-Input Amplifiers
Ipinaaabot namin ang mga nakaraang resulta sa kaso ng mga di-inverting amplifier na may maraming input boltahe. Ang Figure 34 ay nagpapakita ng isang multi-input non-inverting amplifier.
Figure 34 - Maramihang-input non-inverting amplifier
Kung inputs v1, v2, v3,…, vn ay inilalapat sa pamamagitan ng resistances input R1, R2, R3,…, Rn, nakakakuha kami ng isang espesyal na kaso ng pangkalahatang resulta na nakuha sa Kabanata na "Perpektong Mga Operating Amplifier", tulad ng sumusunod:
(68)
Pinipili namin
(69)
upang makamit ang balanse ng bias. Ang paglaban ng output ay natagpuan mula sa Equation (52).
Bilang isang tiyak na halimbawa, ipaalam sa amin na matukoy ang output boltahe ng dalawang-input tag-init ng Figure 35.
(35)
Ang output boltahe ay matatagpuan mula sa Equation (68), tulad ng sumusunod:
(70)
Pinipili namin 
upang makamit ang balanse ng bias. Kung inaakala natin RF = R1 = R2 = RA, pagkatapos ay ang Equation (70) binabawasan vPalabas = v1 + v2, na kung saan ay isang pagkakaisa-makakuha ng dalawang-input na tag-init.