2. Інвертувальний підсилювач

Інвертувальний підсилювач

Інвертуючий підсилювач

Малюнок 3 - Інвертуючий оп-підсилювач

Малюнок 3 (а) ілюструє інвертуючий підсилювач із зворотним зв'язком, а малюнок 3 (b) показує еквівалентну схему для цієї ідеальної інвертуючої схеми підсилювача. Ми використовували властивості ідеального підсилювача для моделювання входу підсилювача як розімкнутого ланцюга. Керованим джерелом є Gvd, але за даними припущеннями, нам не доведеться використовувати цю інформацію явно. Ми хочемо вирішити для вихідної напруги, vз, з точки зору вхідної напруги, va. Пишемо рівняння для v+ та v- а потім встановити ці вирази рівними один одному. Починаючи з поточного R дорівнює нулю,

(12)

Також рівняння вузла Кірхгофа за v- врожайність,

(13)

З v+ = v- та v+ = 0, тоді v- також нуль. Отже, ми маємо одне рівняння в двох невідомих, va та vз, таким чином, ми можемо вирішити питання для

(14)

Зверніть увагу, що коефіцієнт підсилення замкнутого циклу vз /va, негативний (інвертований) і залежить тільки від співвідношення двох резисторів, RF /Ra. Він не залежить від дуже високого коефіцієнта посилення, G. Цей бажаний результат викликаний використанням зворотного зв'язку частини вихідної напруги для віднімання від вхідної напруги. Зворотний зв'язок від виходу до вхідного сигналу RF служить для приводу диференційного напруги, vd = v+ - v-, близько до нуля. Оскільки неінвертується вхідна напруга, v+, дорівнює нулю, зворотний зв'язок має ефект водіння v- до нуля. Отже, на вході операційного підсилювача

(15)

Незалежно від того, наскільки складна ідеальна ланцюг операційного підсилювача, інженер може швидко проаналізувати (і незабаром спроектувати) системи підсилювача.

Тепер ми можемо розширити цей результат у випадку декількох входів.

 

Схеми Op-amp, Ідеальний операційний підсилювач

Малюнок 4 - ланцюг Op-amp

Підсилювач, показаний на малюнку (4), виробляє вихідний сигнал, який є негативним зваженим підсумовуванням кількох вхідних напруг.

Починаючи з поточного R дорівнює нулю, v+ = 0. Рівняння вузла на інвертуючому вхідному терміналі задається рівнянням (16):

(16)

З v+ = v-, То v+ = 0 = v- і ми знаходимо vз з точки зору вхідних даних:

(17)

Розширення до n Вхідні дані прості.

ЗАСТОСУВАННЯ

Проаналізуйте наступні схеми, використовуючи симулятор схем TINACloud, щоб визначити Vз з точки зору вхідних напруг, натиснувши посилання нижче.

1- Симуляція схеми одиночного інвертувального підсилювача

Симуляція ланцюга підсилювача напруги 2