Оперативни појачала доступни су у различитим конфигурацијама. А сабирни појачивач је један од типова који се користи за комбиновање доступних напона на најмање два или више улаза у један о/п напон. Инвертујуће оп-појачало има један улазни напон који се доводи на инвертујући улазни терминал. Ако дамо неколико улазних отпорника на инвертујући улазни терминал, сваки улаз је еквивалентан оригиналној вредности улазног отпорника, познатом као појачавач за сумирање. Ово појачало обрађује сабирање и одузимање напона. Постоје две врсте сумирајућих појачала; инвертујући и неинвертујући. Овај чланак пружа кратке информације о а неинвертујући сумирајући појачивач , рад и његове примене.
Шта је неинвертујуће сумирајуће појачало?
Тип конфигурације кола Оп-Амп који се користи за обезбеђивање сумираног излаза, са истом фазом или поларитетом, познат је као неинвертујуће сумирајуће појачало. Ови типови сумирајућих појачала користе технику директног спајања, што указује на то да су изворни сигнали повезани и усмерени на операцијско појачало.
У овој врсти конфигурације оп-појачала, инвертујући улаз оп-појачала је уземљен. Неинвертујући улаз је повезан са улазним напоном преко отпорника или директно. Излазни напон овог неинвертујућег сумирајућег појачала може се одредити коришћењем следеће формуле:
Воут = (1+Рф/Р1)*Вин
Где је „Рф“ отпорник повратне спреге, „Р1“ је улазни отпорник, а Вин је збир примењених улазних напона.
Појачало са неинвертујућим сумирањем ради
Неинвертујући сумирајући појачавач обезбеђује збир о/п и/п сигнала укључујући фазу сличног поларитета (или). Ово појачало има неколико улазних извора и један излаз где су ови улази повезани на његов неинвертујући терминал преко отпорника.
Сваки улазни сигнал је директно повезан са отпорником, док је други крај сваког отпорника једноставно повезан са неинвертујућим терминалом оп-појачала. Након тога, спој за сумирање је повезан са ГНД преко повратног отпорника. Дакле, овај аранжман једноставно омогућава операционом појачавачу да додаје различите улазне напоне са одговарајућим пондерима који се одређују вредностима отпорника.
Укупни излаз овог појачавача је збир свих повезаних улазних напона где су појединачне тежине зависне од повезаних отпорника са еквивалентним улазима. Дакле, улаз и излаз овог појачала су у фази са 0°.
Неинвертујуће сумирајуће појачало које користи операционо појачало
Шема кола неинвертујућег сумирајућег појачала је приказана испод. Ова конфигурација појачала је слична неинвертујућем појачалу. Улазни напони за ово појачало дају се неинвертујућем улазном терминалу оперативног појачала. Излаз овог појачала се враћа назад преко повратне спреге напонског делиоца на инвертујући улазни терминал. Ово коло има три улаза само ради једноставности, али се може додати и број улаза. Прорачун излазног напона овог појачала је разматран у наставку.
Ако је улазни напон попут „ВИН“ комбинација свих улазних сигнала, онда се то може обезбедити на неинвертујућем пину оп-појачала. Из горњег неинвертујућег кола појачавача за сумирање, можемо израчунати излазни напон овог појачала са улазним пином ВИН и у разделнику повратне спреге се користе Рф и Ри отпорници. Дакле, излазни напон ће постати као;
ВОУТ = ВИН (1 + (Рф / Ри))
Кад год се утврди излазни напон овог појачала, онда морамо да одлучимо о ВИН вредности. Ако су три главна улазна извора В1, В2 и В3, а улазни отпори су; Р1, Р2 и Р3 тада су одговарајући канални улази ВИН1, ВИН2 и ВИН3 када су други еквивалентни канали уземљени. Тако,
ВИН = ВИН1 + ВИН2 + ВИН3
Овде, када се идеја виртуелног тла не примењује, сви канали утичу на преостале канале. Прво, морамо да израчунамо ВИН1 део ВИН-а и лаком математиком; лако можемо добити преостале две вредности ВИН2 и ВИН3.
Кад год су В2 и В3 уземљени и долазе на ВИН1, онда се њихови еквивалентни отпорници не могу занемарити као облик мреже разделника напона. Стога,
ВИН1 = В1 [(Р2 || Р3) / (Р1 + (Р2 || Р3))]
Исто тако, можемо израчунати друге две вредности ВИН2 и ВИН3 као
ВИН2 = В2 [(Р1 || Р3) / (Р2 + (Р1 || Р3))]
ВИН3 = В3 [(Р1 || Р2) / (Р3 + (Р1 || Р2))]
дакле,
ВИН = ВИН1 + ВИН2 + ВИН3
ВИН = В1 [(Р2 || Р3) / (Р1 + (Р2 || Р3))] + В2 [(Р1 || Р3) / (Р2 + (Р1 || Р3))] + В3 [(Р1 || Р2) / (Р3 + (Р1 || Р2))].
Коначно, можемо израчунати излазни напон као;
ВОУТ = ВИН (1 + (Рф / Ри))
ВОУТ = (1 + (Рф / Ри)) {В1 [(Р2 || Р3) / (Р1 + (Р2 || Р3))] + В2 [(Р1 || Р3) / (Р2 + (Р1 || Р3) ))] + В3 [(Р1 || Р2) / (Р3 + (Р1 || Р2))]}
Ако узмемо у обзир посебно еквивалентно пондерисано стање где год да су сви отпорници сличних вредности, након тога ВОУТ је:
ВОУТ = (1 + (Рф / Ри)) ((В1 + В2 + В3)/3)
Пројектовању неинвертујућег сумирајућег кола приступа се првенствено пројектовањем овог појачала тако да има потребно појачање напона. Након тога, улазни отпорници се бирају колико год је то могуће да одговарају врсти оперативног појачала који се користи.
Функција преноса неинвертујућег сумирајућег појачала
Неинвертујуће коло појачала за сумирање са три улаза је приказано испод. Ако желимо да додамо три улазна сигнала у појачало, онда је у наставку објашњена функција преноса три улазна неинвертујућег сумирајућег појачала.
Користећи теорему суперпозиције, прво ћемо оставити једноставно „В1“ унутар овог кола, а В2 и В3 су направили нулу повезивањем Р2 и Р3 отпорника на ГНД.
За савршен операциони појачавач, улазна струја неинвертујућег терминала се сматра нулом. Дакле, отпорници Р1, Р2 и Р3 ће паралелно направити атенуатор напона кроз отпорнике Р2 и Р3. Дакле, 'Вп' је;
Вп = В1 Р2 || Р3/ Р1+ Р2|| Р3
Где са Р2 || Р3 приметили смо да су паралелне вредности Р2 и Р3.
Са В1 улазним извором, излаз операционог појачала се може забележити кроз ВОУТ1 и може се написати као;
ВОУТ1 = Вп [1+ Рф2/Рф1]
Заменом вредности Вп у једначини ВОУТ1, можемо добити;
ВОУТ1 = В1 (Р2 || Р3/ Р1+ Р2|| Р3) [1+ Рф2/Рф1]
Исто тако, можемо написати ВОУТ2 & ВОУТ3 када су само улазни сигнали; В2 и В3.
ВОУТ2 = В2 (Р1 || Р3/ Р2+ Р1|| Р3) [1+ Рф2/Рф1]
ВОУТ3 = В3 (Р1 || Р2/ Р3+ Р1|| Р2) [1+ Рф2/Рф1]
Додавањем горњих једначина ВОУТ1, ВОУТ2 и ВОУТ3, функција преноса неинвертујућег појачала укључујући три улазна сигнала ће постати као;
ВОУТ = [1+ Рф2/Рф1] В1 (Р2 || Р3/ Р1+ Р2|| Р3) + В2 (Р1 || Р3/ Р2+ Р1|| Р3) + В3 (Р1 || Р2/ Р3+ Р1|| Р2) .
Разлика између инвертујућег и неинвертујућег сумирајућег појачала
Главна разлика између инвертујућих и неинвертујућих сумирајућих појачала је објашњена у наставку.
| Инвертујуће сумирајуће појачало | Неинвертујуће сумирајуће појачало |
| Сви улазни сигнали у овом колу се дају на инвертујући улазни терминал оп-амп, док је неинвертујући терминал уземљен. | Сви улазни сигнали у овом колу се дају на неинвертујући улазни терминал оп-појачала, док је инвертујући терминал уземљен. |
| Ово сумирајуће појачало ради једноставно слично као инвертујуће оп-појачало | Ово неинвертујуће сумирајуће појачало ради слично као неинвертујуће оп-појачало. |
| Инвертовањем сабирног појачала инвертује се фаза излазног сигнала. | Неинвертујући сумирајући појачавач одржава сличну фазу као и улазни сигнал. |
| Ова конфигурација појачала даје негативну суму његових примењених улазних напона. | Конфигурација неинвертујућег сумирајућег појачала даје позитивну суму његових примењених улазних напона. |
| Фазна разлика у овом појачалу је 180° између улазног и излазног сигнала. | Фазна разлика у овом појачалу је 0° између улазног и излазног сигнала. |
| Повратна информација у овом појачалу је обезбеђена тамо где је обезбеђен улазни сигнал. | Повратна информација и улазни сигнал у овом појачалу су једноставно повезани на различите терминале. |
| „+“ терминал је повезан на ГНД. | У овом појачалу, „-“ терминал је повезан са ГНД. |
| У овом појачалу, повратна информација се не може повезати на ГНД. | Повратна информација у овом појачалу је повезана на ГНД помоћу отпорника. |
| Ово појачало даје обрнути излаз са негативним (-ве) поларитетом. | Излаз који производи ово појачало није инвертован и изражен са +ве поларитетом. |
| Поларитет појачања овог појачала је (-) негативан. | Поларитет појачања неинвертујућег појачала је (+) позитиван. |
| Добитак овог појачавача је < или > или = до јединице (1). | Добитак је увек > 1. |
Предности
Тхе предности неинвертујућег сумирајућег појачивача укључи следеће.
- Овај сумирајући напон појачала је позитиван.
- Излазни сигнал се може добити без инверзије фазе.
- Његова улазна импеданса је висока.
- Појачање напона је променљиво.
- У овом појачалу се може постићи супериорно усклађивање импедансе.
Тхе недостаци неинвертујућег сумирајућег појачивача укључи следеће.
- Ово појачало има главни недостатак где ће појачање кола бити двоструко за преостали канал повезан ако је један од улаза одвојен.
- Не препоручује се да се удаљите од плутања неинвертујућих пинова док одвајате све улазе.
- Могуће сметње између улаза и других улаза могу бити присутне са променљивом озбиљношћу.
- Увођење трећег улаза може довести до пада појачања у прва два канала, што би могло имати импликације на основу одређене апликације.
- Ако постоји веза са било којим извором који има променљиву вредност излазне импедансе, онда то утиче на појачање преостала два канала, што можда није популарно.
Апликације
Тхе примене неинвертујућих сумирајућих појачала укључи следеће.
- Кола оп-појачала са неинвертујућим сумирањем су применљива где год је потребна висока улазна импеданса.
- Ова кола се могу користити као следбеници напона једноставним давањем о/п улазу за инвертовање као инвертер.
- Ова кола помажу у изоловању одређених каскадних кола.
- Ово појачало се користи да обезбеди збирни излаз за примењене улазне сигнале са истом фазом или поларитетом.
Дакле, ово је преглед неинвертујућег сабирања појачала, кола, деривација , разлике, функције преноса, предности, мане и њихове примене. Ово је врста сумирајућег појачала са неколико улаза на +ве неинвертујући улаз. Појачало за сабирање се може користити као неинвертујуће сумирајуће појачало једноставним повезивањем различитих улазних сигнала кроз отпорнике на неинвертујући улаз оп-појачала.
Излазни напон овог сумирајућег појачала је количина улазних напона, пристрасних вредности отпорника. Сваки улазни сигнал овог појачала може се једноставно повезати на отпорник, док се преостали терминал сваког отпорника може повезати са неинвертујућим терминалом операционог појачавача. Након тога, спој за сумирање је повезан са ГНД преко повратног отпорника. Дакле, овај аранжман омогућава операционом појачавачу да укључи различите улазне напоне кроз одговарајућу тежину која се одређује кроз вредности отпорника. Ево питања за вас, шта је сумирајуће појачало?
