8. Інвертувальний підсилювач
СТРУМ - 8. Інвертуючий підсилювач
ПОПЕРЕДНЯ 7. Неінвертуючий підсилювач
На малюнку 36 (a) показаний інвертуючий підсилювач. На малюнку 36 (b) показана еквівалентна схема з використанням моделі op-amp, розробленої раніше в цій главі.
Рисунок 36 - Інвертуючий підсилювач
8.1 Вхідний і вихідний опір
Малюнок 36 (b) зводиться до рисунка 37 (a), якщо ми дозволено, 
Малюнок 37 - спрощена інвертуюча модель підсилювача
Доцільно припустити, що ці нерівності застосовуються, оскільки, якщо б вони не були істинними, вихідний сигнал буде завантажувати вхідні дані, а коефіцієнт підсилення зменшуватиметься.
Відношення напруги-дільника може бути використано для виходу
(71)
і вихідне рівняння циклу
(72)
Вхідний опір, Rin, виходить з малюнка 37 (b), де ми замінили залежний джерело з еквівалентним опором. Значення цього резистора v-/i " що знаходиться з рівняння (72). Для великих G (тобто 
), самий правий опір на малюнку 37 (b) приблизно дорівнює нулю, і 
.
Вихідний опір інвертуючого підсилювача такий же, як і у неінвертуючого підсилювача. Таким чином,
(73)
Посилення напруги 8.2
Ми використовуємо еквівалентні схеми з рисунка 36 (b) і рисунка 37 (a) для визначення посилення напруги. Інвертуючий коефіцієнт вхідного сигналу, A- = vз/vin, виходить з схеми на малюнку 37 (a), знову роблячи ті ж припущення, які ми зробили у знаходженні вихідного опору.
Ці припущення зменшують схему, показану на малюнку 38 (a), де ми змінили джерело напруги послідовно з опором на джерело струму паралельно з опором. Потім резистори можуть бути об'єднані для виведення схеми з малюнка 38 (b). Нарешті, джерело струму перетворюється назад у джерело напруги для отримання спрощеної схеми з Фігури 38 (c).
Рівняння петлі для цієї схеми задається
(74)
З vз = Govd, інвертуюче посилення напруги
(75)
Малюнок 38 (частини a, b, c) - інвертування вхідного коефіцієнта
Ми можемо перевірити цей результат щодо посилення ідеального операційного підсилювача, зробивши наближення: RA << 2Rcm та G >> 1. Тоді
(76)
Це те ж саме, що і раніше знайдений для спрощеної моделі.
Багатовхідні підсилювачі 8.3
(39)
Якщо напруги va, vb,…, vm застосовуються до підсумкового переходу (інвертування вхідного сигналу до оп-підсилювача) через резистори Ra, Rb, ..., Rmвідповідно, як показано на малюнку 39, вихідна напруга є
(77)
Для досягнення балансу ухилу ми вибираємо
(78)
Давайте визначимо
(79)
Тоді вихідний опір
(80)
Припустимо тепер, що використовуються лише два входи. Потім вихідна напруга
(81)
Вхідний опір на va приблизно дорівнює Raі вхідний опір на vb приблизно Rb. Ми можемо зробити цю ланцюжок одиничною вигодою двома входами влітку з вихідною напругою
(82)
за допомогою налаштування RF = Ra = Rb. Опір від неінвертувального вхідного терміналу до землі вибирається для досягнення балансу зміщення. Таким чином, R1 = RF/ 3, і у нас є
(83)
Літню з двома входами з рівним коефіцієнтом посилення (тобто не єдність) отримують шляхом встановлення 
та 
. У цьому випадку вихідна напруга є
(84)
Вхідний опір приблизно R, так як RA = R/ 2,
(85)
If m входи підсумовуються рівними резисторами (скажімо R), вихідна напруга
(86)
Для цього перехідного літа з рівним коефіцієнтом посилення, вхідний опір кожного входу приблизно дорівнює R, так як RA = R/m,
(87)
та
(88)
Вихідний опір
(89)
Приклад
Розробити і проаналізувати три вхідний інвертуючий підсилювач, використовуючи 741, де
і вхідний опір Rхвилин = 8 kΩ.
Рішення: Для пошуку ми використовуємо метод проектування в главі “Ідеальні операційні підсилювачі” X = 0, Y = 9, Z = -10.
Потім
Помножувач посилення підсилювача 1 +RF/RA = 10. Ми знаходимо вхідний опір наступним чином:
Вихідний опір приблизно 75 (10) / 105 = 7.5 mΩ. Для досягнення балансу упереджень ми ставимо
