Töökorras võimendid on saadaval erinevates konfiguratsioonides. A summeeriv võimendi on üks tüüpidest, mida kasutatakse saadaolevate pingete ühendamiseks vähemalt kahel või enamal sisendil üheks o/p pingeks. Inverteerival op-võimendil on üks sisendpinge, mis antakse inverteerivale sisendklemmile. Kui anname inverteerivale sisendklemmile mitu sisendtakistit, on iga sisend samaväärne algse sisendtakisti väärtusega, mida nimetatakse summeerivaks võimendiks. See võimendi töötleb pingete liitmist ja lahutamist. Summeerivaid võimendeid on kahte tüüpi; ümberpööramine ja mittepööramine. See artikkel sisaldab lühikest teavet a mitteinverteeriv summeeriv võimendi , töötamine ja selle rakendused.
Mis on mitteinverteeriv summeerimisvõimendi?
Teatud tüüpi Op-Amp vooluahela konfiguratsiooni, mida kasutatakse sama faasi või polaarsusega summeeritud väljundi saamiseks, nimetatakse mitteinverteerivaks summeerivaks võimendiks. Seda tüüpi summeerimisvõimendid kasutavad otsesidestustehnikat, mis näitab, et allikasignaalid on ühendatud ja suunatud op-amplisse.
Seda tüüpi operatsioonivõimendi konfiguratsioonis on operatiivvõimendi inverteeriv sisend maandatud. Mitteinverteeriv sisend on ühendatud sisendpingega läbi takisti või otse. Selle mitteinverteeriva summeeriva võimendi väljundpinge saab määrata järgmise valemi abil:
Vout = (1+Rf/R1)*Vin
Kui 'Rf' on tagasiside takisti, 'R1' on sisendtakisti ja Vin on rakendatud sisendpingete summa.
Mitteinverteeriv summeerimisvõimendi töötab
Mitteinverteeriv summeerimisvõimendi annab i/p signaalide summeeritud o/p, sealhulgas sarnase polaarsusega (või) faasi. Sellel võimendil on mitu sisendallikat ja üks väljund, kus need sisendid on takistite kaudu ühendatud selle mitteinverteeriva klemmiga.
Iga sisendsignaal on otse ühendatud takistiga, samas kui iga takisti teine ots on lihtsalt ühendatud op-võimendi mitteinverteeriva klemmiga. Pärast seda ühendatakse summeerimisristmik tagasisidetakisti kaudu GND-ga. Nii et see paigutus võimaldab lihtsalt operatiivvõimendil lisada erinevaid sisendpingeid sobiva kaaluga, mille määravad takisti väärtused.
Selle võimendi koguväljund on kõigi ühendatud sisendpingete summa, kus üksikud kaalud sõltuvad samaväärsete sisenditega ühendatud takistitest. Seega on selle võimendi sisend ja väljund 0°-ga faasis.
Mitteinverteeriv summeerimisvõimendi, mis kasutab operatsioonivõimendit
Mitteinverteeriva summeeriva võimendi skeem on näidatud allpool. See võimendi konfiguratsioon on sarnane mitteinverteeriva võimendiga. Selle võimendi sisendpinged antakse Op Amp mitteinverteerivale sisendklemmile. Selle võimendi väljund suunatakse pingejaguri nihke tagasiside kaudu tagasi inverteerivale sisendklemmile. Sellel vooluringil on kolm sisendit ainult lihtsuse huvides, kuid sisendite arvu saab ka lisada. Selle võimendi väljundpinge arvutamist käsitletakse allpool.
Kui sisendpinge (nt VIN) on kõigi sisendsignaalide kombinatsioon, siis saab selle anda operatsioonivõimendi mitteinverteerivas kontaktis. Ülaltoodud mitteinverteeriva summeeriva võimendi ahela põhjal saame arvutada selle võimendi väljundpinge sisendviigu VIN abil ja tagasisidejaguris kasutatakse Rf ja Ri takisteid. Seega muutub väljundpingeks as;
VOUT = VIN (1 + (Rf / Ri))
Kui selle võimendi väljundpinge on välja selgitatud, peame otsustama VIN-i väärtuse. Kui kolm peamist sisendallikat on V1, V2 ja V3 ning sisendtakistus on; R1, R2 & R3 siis vastavad kanali sisendid on VIN1, VIN2 ja VIN3, kui teised samaväärsed kanalid on maandatud. Seega
VIN = VIN1 + VIN2 + VIN3
Siin, kui virtuaalse maa idee ei kehti, mõjutavad kõik kanalid ülejäänud kanaleid. Esiteks peame arvutama VIN-koodi VIN1 osa ja lihtsa matemaatika abil; saame kergesti saada ülejäänud kaks väärtust VIN2 ja VIN3.
Kui V2 ja V3 on VIN1-le maandatud, ei saa nende ekvivalentseid takisteid pingejaoturi võrgu kujundamisel tähelepanuta jätta. Järelikult
VIN1 = V1 [(R2 || R3) / (R1 + (R2 || R3))]
Samamoodi saame arvutada ülejäänud kaks VIN2 ja VIN3 väärtust kui
VIN2 = V2 [(R1 || R3) / (R2 + (R1 || R3))]
VIN3 = V3 [(R1 || R2) / (R3 + (R1 || R2))]
Seetõttu
VIN = VIN1 + VIN2 + VIN3
VIN = V1 [(R2 || R3) / (R1 + (R2 || R3))] + V2 [(R1 || R3) / (R2 + (R1 || R3))] + V3 [(R1 || R2) / (R3 + (R1 || R2))].
Lõpuks saame arvutada väljundpinge kui;
VOUT = VIN (1 + (Rf / Ri))
VOUT = (1 + (Rf / Ri)) {V1 [(R2 || R3) / (R1 + (R2 || R3))] + V2 [(R1 || R3) / (R2 + (R1 || R3) ))] + V3 [(R1 || R2) / (R3 + (R1 || R2))]}
Kui arvestada spetsiaalset samaväärset kaalutud olekut, kus kõik takistid on sarnaste väärtustega, on pärast seda VOUT:
VOUT = (1 + (Rf / Ri)) ((V1 + V2 + V3)/3)
Mitteinverteeriva summeeriva vooluringi konstrueerimisel konstrueeritakse see võimendi peamiselt nii, et sellel oleks vajalik pingevõimendus. Pärast seda valitakse sisendtakistid nii suured kui võimalik, et need sobiksid kasutatava operatiivvõimendi tüübiga.
Mitteinverteeriv summeeriva võimendi ülekandefunktsioon
Allpool on näidatud kolme sisendiga mitteinverteeriva summeeriva võimendi ahel. Kui tahame võimendile lisada kolm sisendsignaali, siis allpool käsitletakse kolme sisendi mitteinverteeriva summeeriva võimendi ülekandefunktsiooni.
Superpositsiooniteoreemi kasutades jätame kõigepealt sellesse vooluringi lihtsalt 'V1' ning V2 ja V3 nullivad, ühendades takistid R2 ja R3 GND-ga.
Täiusliku töövõimendi jaoks loetakse mitteinverteeriva klemmi sisendvooluks null. Seega teevad takistid R1, R2 ja R3 paralleelselt pingesummuti läbi takistite R2 ja R3. Nii et 'Vp' on;
Vp = V1 R2 || R3/ R1+ R2|| R3
Kus R2-ga || R3 oleme märganud, et paralleelsed R2 ja R3 väärtused.
V1 sisendallikaga saab operatiivvõimendi väljundit märkida läbi VOUT1 & selle saab kirjutada kui;
VOUT1 = Vp [1+ Rf2/Rf1]
Asendades Vp väärtuse VOUT1 võrrandis, saame;
VOUT1 = V1 (R2 || R3/ R1+ R2|| R3) [1+ Rf2/Rf1]
Samamoodi saame kirjutada VOUT2 & VOUT3, kui ainult sisendsignaalid on; V2 ja V3 vastavalt.
VOUT2 = V2 (R1 || R3/ R2+ R1|| R3) [1+ Rf2/Rf1]
VOUT3 = V3 (R1 || R2/ R3+ R1|| R2) [1+ Rf2/Rf1]
Ülaltoodud VOUT1, VOUT2 ja VOUT3 võrrandite lisamisel saab kolme sisendsignaali sisaldava mitteinverteeriva võimendi ülekandefunktsiooniks;
VOUT = [1+ Rf2/Rf1] V1 (R2 || R3/ R1+ R2|| R3) + V2 (R1 || R3/ R2+ R1|| R3) + V3 (R1 || R2/ R3+ R1|| R2) .
Erinevus inverteeriva ja mitteinverteeriva summeeriva võimendi vahel
Peamist erinevust inverteerivate ja mitteinverteerivate summeerivate võimendite vahel käsitletakse allpool.
| Inverteeriv summeerimisvõimendi | Mitteinverteeriv summeerimisvõimendi |
| Kõik selle vooluahela sisendsignaalid suunatakse operatsioonivõimendi inverteerivale sisendklemmile, samas kui mitteinverteeriv klemm on maandatud. | Kõik selle vooluahela sisendsignaalid suunatakse operatsioonivõimendi mitteinverteerivale sisendklemmile, samas kui inverteeriv klemm on maandatud. |
| See summeerimisvõimendi töötab lihtsalt inverteeriva operatsioonivõimendiga sarnaselt | See mitteinverteeriv summeerimisvõimendi töötab sarnaselt mitteinverteeriva operatsioonivõimendiga. |
| Summeeriva võimendi inverteerimine inverteerib väljundsignaali faasi. | Mitteinverteeriv summeerimisvõimendi säilitab sisendsignaaliga sarnase faasi. |
| See võimendi konfiguratsioon annab selle rakendatud sisendpingete negatiivse summa. | Mitteinverteeriva summeeriva võimendi konfiguratsioon annab selle rakendatud sisendpingete positiivse summa. |
| Selles võimendis on sisend- ja väljundsignaali faaside erinevus 180°. | Selle võimendi faaside erinevus on sisend- ja väljundsignaali vahel 0°. |
| Selle võimendi tagasiside antakse seal, kus antakse sisendsignaal. | Selle võimendi tagasiside ja sisendsignaal ühendatakse lihtsalt erinevate klemmidega. |
| '+' klemm on ühendatud GND-ga. | Selles võimendis on '-' klemm ühendatud GND-ga. |
| Selles võimendis ei saa tagasisidet GND-ga ühendada. | Selle võimendi tagasiside ühendatakse takistiga GND-ga. |
| See võimendi annab negatiivse (-ve) polaarsusega pöördväljundi. | Selle võimendi toodetav väljund on mitteinverteeritud ja väljendatud +ve polaarsusega. |
| Selle võimendi võimenduspolaarsus on (-) negatiivne. | Mitteinverteeriva võimendi võimenduspolaarsus on (+) positiivne. |
| Selle võimendi võimendus on < või > või = ühikuni (1). | Kasum on alati > 1. |
Eelised
The mitteinverteeriva summeeriva võimendi eelised sisaldama järgmist.
- See summeeriva võimendi pinge võimendus on positiivne.
- Väljundsignaali saab saada ilma faasi inversioonita.
- Selle sisendtakistuse väärtus on kõrge.
- Pinge võimendus on muutuv.
- Selles võimendis on võimalik saavutada parem impedantsi sobivus.
The mitteinverteeriva summeeriva võimendi puudused sisaldama järgmist.
- Sellel võimendil on peamiseks puuduseks, et kui üks sisenditest on lahti ühendatud, on ülejäänud ühendatud kanali vooluahela võimendus kaks korda suurem.
- Kõikide sisendite lahtiühendamise ajal ei soovitata loobuda mitteinverteerivate tihvtide hõljumisest.
- Võimalikud häired sisendi ja muude sisendite vahel võivad esineda muutuva raskusastmega.
- Kolmanda sisendi kasutuselevõtt võib põhjustada kahe esimese kanali võimenduse vähenemist, millel võib olla mõju konkreetsele rakendusele.
- Kui on link mis tahes allikale, millel on muutuva väljundtakistuse väärtus, mõjutab see ülejäänud kahe kanali võimendust, mis ei pruugi olla populaarne.
Rakendused
The mitteinverteerivate summeerivate võimendite rakendused sisaldama järgmist.
- Mitteinverteerivad summeerivad operatsioonivõimendi ahelad on rakendatavad kõikjal, kus on vaja suurt sisendtakistust.
- Neid vooluahelaid saab kasutada pingejälgijatena, pakkudes lihtsalt o/p inverteerivasse sisendisse nagu inverter.
- Need ahelad aitavad isoleerida konkreetseid kaskaadahelaid.
- Seda võimendit kasutatakse sama faasi või polaarsusega rakendatud sisendsignaalide summeeritud väljundi pakkumiseks.
Seega on see ülevaade mitteinverteerivast summeerimisest võimendid, ahelad, tuletamine , erinevused, ülekandefunktsioon, eelised, puudused ja nende rakendused. See on teatud tüüpi summeerimisvõimendi, millel on mitu sisendit +ve mitteinverteerivale sisendile. Summeerivat võimendit saab kasutada mitteinverteeriva summeeriva võimendina, ühendades lihtsalt erinevad sisendsignaalid takistites operatiivvõimendi mitteinverteeriva sisendiga.
Selle summeerimisvõimendi väljundpinge on takisti väärtustega nihutatud sisendpinge suurus. Selle võimendi iga sisendsignaali saab ühendada lihtsalt takistiga, samas kui iga takisti ülejäänud klemmi saab ühendada operatiivvõimendi mitteinverteeriva klemmiga. Pärast seda ühendatakse summeerimisristmik tagasisidetakisti kaudu GND-ga. Seega võimaldab see paigutus operatiivvõimendil kaasata erinevaid sisendpingeid takisti väärtuste kaudu määratud sobiva kaalu kaudu. Siin on teile küsimus, mis on summeerimisvõimendi?
