Operativno ojačevalci so na voljo v različnih konfiguracijah. A seštevalni ojačevalnik je ena od vrst, ki se uporablja za združevanje razpoložljivih napetosti na najmanj dveh ali več vhodih v eno samo o/p napetost. Invertni operacijski ojačevalnik ima eno samo vhodno napetost, ki je dobavljena v invertni vhodni terminal. Če damo več vhodnih uporov na invertni vhodni priključek, je vsak vhod enakovreden prvotni vrednosti vhodnega upora, znan kot seštevni ojačevalnik. Ta ojačevalnik obdeluje seštevanje in odštevanje napetosti. Obstajata dve vrsti seštevalnih ojačevalnikov; obračanje in neobračanje. Ta članek vsebuje kratke informacije o a neinvertirajoči seštevni ojačevalnik , deluje in njegove aplikacije.
Kaj je neinvertirajoči seštevni ojačevalnik?
Vrsta konfiguracije vezja operacijskega ojačevalnika, ki se uporablja za zagotavljanje seštevalnega izhoda z isto fazo ali polarnostjo, je znana kot neinvertirajoči seštevni ojačevalnik. Te vrste seštevalnih ojačevalnikov uporabljajo tehniko neposredne sklopitve, ki kaže, da so izvorni signali povezani in usmerjeni na operacijski ojačevalnik.
Pri tej vrsti konfiguracije operacijskega ojačevalnika je invertni vhod operacijskega ojačevalnika ozemljen. Neinvertirajoči vhod je povezan z vhodno napetostjo prek upora ali neposredno. Izhodno napetost tega neinvertirajočega seštevalnega ojačevalnika je mogoče določiti z uporabo naslednje formule:
Vout = (1+Rf/R1)*Vin
Kjer je 'Rf' povratni upor, 'R1' je vhodni upor in Vin je vsota uporabljenih vhodnih napetosti.
Neinvertirajoči seštevni ojačevalnik deluje
Neinvertirajoči seštevni ojačevalnik zagotavlja seštevek o/p signalov i/p, vključno s podobno polarnostjo (ali) fazo. Ta ojačevalnik ima več vhodnih virov in en sam izhod, kjer so ti vhodi povezani z njegovim neinvertirajočim priključkom prek uporov.
Vsak vhodni signal je neposredno povezan z uporom, medtem ko je drugi konec vsakega upora preprosto povezan z neinvertirajočim priključkom operacijskega ojačevalnika. Po tem je seštevalni spoj povezan z GND preko povratnega upora. Torej ta ureditev preprosto omogoča operacijskemu ojačevalniku, da doda različne vhodne napetosti z ustrezno utežjo, ki jo določijo vrednosti upora.
Skupni izhod tega ojačevalnika je vsota vseh priključenih vhodnih napetosti, kjer so posamezne uteži odvisne od priključenih uporov z enakovrednimi vhodi. Torej sta vhod in izhod tega ojačevalnika v fazi z 0°.
Neinvertirajoči seštevni ojačevalnik z operacijskim ojačevalnikom
Shema vezja neinvertirajočega seštevalnega ojačevalnika je prikazana spodaj. Ta konfiguracija ojačevalnika je podobna neinvertirajočemu ojačevalniku. Vhodne napetosti v ta ojačevalnik so podane na neinvertirajoči vhodni terminal operacijskega ojačevalnika. Izhod tega ojačevalnika se prek prednapetostne povratne informacije delilnika napetosti vrne nazaj na invertni vhodni terminal. To vezje ima tri vhode samo zaradi enostavnosti, lahko pa se doda tudi število vhodov. Izračun izhodne napetosti tega ojačevalnika je obravnavan spodaj.
Če je vhodna napetost, kot je 'VIN', kombinacija vseh vhodnih signalov, potem je to mogoče zagotoviti na neinvertirajočem zatiču operacijskega ojačevalnika. Iz zgornjega neinvertirajočega seštevalnega ojačevalnega vezja lahko izračunamo izhodno napetost tega ojačevalnika z vhodnim zatičem VIN in v delilniku povratne informacije se uporabijo upori Rf in Ri. Tako bo izhodna napetost postala kot;
VOUT = VIN (1 + (Rf / Ri))
Kadarkoli ugotovimo izhodno napetost tega ojačevalnika, se moramo odločiti za vrednost VIN. Če so trije glavni vhodni viri V1, V2 & V3 in so vhodni upori; R1, R2 in R3, potem so ustrezni vhodi kanala VIN1, VIN2 in VIN3, ko so drugi enakovredni kanali ozemljeni. torej
VIN = VIN1 + VIN2 + VIN3
Tukaj, ko ideja o navideznem terenu ne velja, vsi kanali vplivajo na preostale kanale. Najprej moramo izračunati VIN1 del VIN in z enostavno matematiko; zlahka dobimo preostali dve vrednosti VIN2 in VIN3.
Kadarkoli sta V2 in V3 ozemljena, ki prihajata na VIN1, potem njunih enakovrednih uporov ni mogoče prezreti, saj oblikujejo omrežje napetostnega delilnika. Posledično
VIN1 = V1 [(R2 || R3) / (R1 + (R2 || R3))]
Podobno lahko izračunamo drugi dve vrednosti VIN2 in VIN3 kot
VIN2 = V2 [(R1 || R3) / (R2 + (R1 || R3))]
VIN3 = V3 [(R1 || R2) / (R3 + (R1 || R2))]
zato
VIN = VIN1 + VIN2 + VIN3
VIN = V1 [(R2 || R3) / (R1 + (R2 || R3))] + V2 [(R1 || R3) / (R2 + (R1 || R3))] + V3 [(R1 || R2) / (R3 + (R1 || R2))].
Končno lahko izračunamo izhodno napetost kot;
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))]}
Če upoštevamo posebno ekvivalentno tehtano stanje, kjer so vsi upori s podobnimi vrednostmi, potem je VOUT:
VOUT = (1 + (Rf / Ri)) ((V1 + V2 + V3)/3)
Zasnova neinvertirajočega seštevalnega vezja je zasnovana tako, da je ta ojačevalnik zasnovan predvsem tako, da ima potreben napetostni dobiček. Nato so vhodni upori izbrani tako veliki, kot je mogoče, da ustrezajo vrsti uporabljenega operacijskega ojačevalnika.
Prenosna funkcija neinvertirajočega seštevalnega ojačevalnika
Spodaj je prikazano neinvertirano seštevalno ojačevalno vezje s tremi vhodi. Če želimo ojačevalniku dodati tri vhodne signale, potem je prenosna funkcija treh vhodnih neinvertirajočih seštevalnih ojačevalnikov obravnavana spodaj.
Z uporabo izreka o superpoziciji bomo najprej pustili preprosto 'V1' znotraj tega vezja, V2 in V3 pa sta ustvarila ničlo s povezavo uporov R2 & R3 na GND.
Za popoln operacijski ojačevalnik velja, da je vhodni tok neinvertirajočega priključka enak nič. Torej bodo upori R1, R2 in R3 ustvarili dušilnik napetosti prek uporov R2 in R3 vzporedno. Torej je 'Vp';
Vp = V1 R2 || R3/ R1+ R2|| R3
Kje z R2 || R3 opazili smo, da sta vzporedni vrednosti R2 in R3.
Z vhodnim virom V1 lahko izhod operacijskega ojačevalnika zabeležite prek VOUT1 in ga lahko zapišete kot;
VOUT1 = Vp [1+ Rf2/Rf1]
Z zamenjavo vrednosti Vp v enačbi VOUT1 lahko dobimo;
VOUT1 = V1 (R2 || R3/ R1+ R2|| R3) [1+ Rf2/Rf1]
Podobno lahko zapišemo VOUT2 & VOUT3, ko so samo vhodni signali; V2 in V3 ustrezno.
VOUT2 = V2 (R1 || R3/ R2+ R1|| R3) [1+ Rf2/Rf1]
VOUT3 = V3 (R1 || R2/ R3+ R1|| R2) [1+ Rf2/Rf1]
Z dodajanjem zgornjih enačb VOUT1, VOUT2 & VOUT3 bo prenosna funkcija neinvertirajočega ojačevalnika, vključno s tremi vhodnimi signali, postala:
VOUT = [1+ Rf2/Rf1] V1 (R2 || R3/ R1+ R2|| R3) + V2 (R1 || R3/ R2+ R1|| R3) + V3 (R1 || R2/ R3+ R1|| R2) .
Razlika med invertirajočim in neinvertirnim seštevalnim ojačevalnikom
Spodaj je obravnavana glavna razlika med invertiranimi in neinvertiranimi seštevalnimi ojačevalniki.
| Invertni seštevni ojačevalnik | Neinvertirajoči seštevni ojačevalnik |
| Vsi vhodni signali v tem vezju so podani na invertni vhodni terminal operacijskega ojačevalnika, medtem ko je neinvertirani terminal ozemljen. | Vsi vhodni signali v tem vezju so podani na neinvertirani vhodni terminal operacijskega ojačevalnika, medtem ko je invertni terminal ozemljen. |
| Ta seštevalni ojačevalnik deluje preprosto podobno kot invertni operacijski ojačevalnik | Ta neinvertirani seštevni ojačevalnik deluje podobno kot neinvertirajući operacijski ojačevalnik. |
| Obračanje seštevalnega ojačevalnika obrne fazo izhodnega signala. | Neinvertirajoči seštevni ojačevalnik ohranja fazo, podobno vhodnemu signalu. |
| Ta konfiguracija ojačevalnika daje negativno vsoto uporabljenih vhodnih napetosti. | Konfiguracija neinvertirajočega seštevalnega ojačevalnika daje pozitivno vsoto uporabljenih vhodnih napetosti. |
| Fazna razlika v tem ojačevalniku je 180° med vhodnim in izhodnim signalom. | Fazna razlika v tem ojačevalniku je 0° med vhodnim in izhodnim signalom. |
| Povratna informacija v tem ojačevalniku je zagotovljena tam, kjer je zagotovljen vhodni signal. | Povratna zveza in vhodni signal v tem ojačevalniku sta preprosto povezana z različnimi priključki. |
| Priključek ‘+’ je priključen na GND. | V tem ojačevalniku je priključek '-' priključen na GND. |
| V tem ojačevalniku povratne zveze ni mogoče povezati z GND. | Povratna informacija v tem ojačevalniku je povezana z GND z uporom. |
| Ta ojačevalnik daje invertni izhod z negativno (-ve) polariteto. | Izhod, ki ga proizvaja ta ojačevalnik, je neinvertiran in izražen s +ve polarnostjo. |
| Polarnost ojačanja tega ojačevalnika je (-) negativna. | Polarnost ojačanja neinvertirajočega ojačevalnika je (+) pozitivna. |
| Ojačanje tega ojačevalnika je < ali > ali = na enoto (1). | Dobiček je vedno > 1. |
Prednosti
The prednosti neinvertirajočega seštevalnega ojačevalnika vključujejo naslednje.
- Ta dobiček napetosti seštevalnega ojačevalnika je pozitiven.
- Izhodni signal je mogoče dobiti brez inverzije faze.
- Njegova vrednost vhodne impedance je visoka.
- Povečanje napetosti je spremenljivo.
- V tem ojačevalniku je mogoče doseči vrhunsko ujemanje impedance.
The slabosti neinvertirajočega seštevalnega ojačevalnika vključujejo naslednje.
- Ta ojačevalnik ima glavno pomanjkljivost, saj bo ojačanje vezja dvakratno za preostali priključen kanal, če je eden od vhodov ločen.
- Ni priporočljivo, da se oddaljite od lebdečih neobračajočih zatičev, medtem ko odklopite vse vhode.
- Možne motnje med vhodom in drugimi vhodi so lahko prisotne s spreminjajočo se stopnjo resnosti.
- Uvedba tretjega vhoda lahko povzroči padec ojačenja v prvih dveh kanalih, kar bi lahko vplivalo na posamezno aplikacijo.
- Če obstaja povezava do katerega koli vira, ki ima spremenljivo vrednost izhodne impedance, to vpliva na ojačanje preostalih dveh kanalov, kar morda ni priljubljeno.
Aplikacije
The aplikacije neinvertirajočih seštevalnih ojačevalnikov vključujejo naslednje.
- Neinvertirajoča seštevalna vezja operacijskega ojačevalnika so uporabna povsod, kjer je potrebna visoka vhodna impedanca.
- Ta vezja je mogoče uporabiti kot sledilnik napetosti tako, da preprosto zagotovite o/p invertirajočemu vhodu kot inverter.
- Ta vezja pomagajo pri izolaciji določenih kaskadnih vezij.
- Ta ojačevalnik se uporablja za zagotavljanje seštevka izhoda za uporabljene vhodne signale z isto fazo ali polarnostjo.
To je torej pregled neinvertirajočega seštevanja ojačevalniki, vezja, izpeljava , razlike, prenosna funkcija, prednosti, slabosti in njihova uporaba. To je vrsta seštevalnega ojačevalnika z več vhodi na neinvertirajoči vhod +ve. Seštevalni ojačevalnik se lahko uporablja kot neinvertirajoči seštevajoči ojačevalnik tako, da preprosto povežete različne vhodne signale skozi upore na neinvertirajoči vhod operacijskega ojačevalnika.
Izhodna napetost tega seštevalnega ojačevalnika je količina vhodnih napetosti, pristranskih z vrednostmi upora. Vsak vhodni signal tega ojačevalnika je mogoče preprosto povezati z uporom, medtem ko je preostali priključek vsakega upora mogoče povezati z neinvertirnim priključkom operacijskega ojačevalnika. Po tem je seštevalni spoj povezan z GND preko povratnega upora. Torej ta ureditev omogoča operacijskemu ojačevalniku, da vključi različne vhodne napetosti z ustreznim ponderiranjem, določenim z vrednostmi upora. Tukaj je vprašanje za vas, kaj je seštevalni ojačevalnik?
