מגבר סיכום לא הפוך: מעגל, גזירה, פונקציית העברה, לעומת סיכום הפוך ויישומיו

מִבצָעִי מגברים זמינים בתצורות שונות. א מגבר סיכום הוא אחד מהסוגים, המשמש לשילוב המתחים הזמינים במינימום שתי כניסות ומעלה למתח o/p יחיד. ל-Op-Amp מתהפך יש מתח כניסה יחיד המסופק למסוף הכניסה ההפוכה. אם ניתן מספר נגדי כניסה למסוף הכניסה המתהפך, כל כניסה שווה ערך לערך נגד הקלט המקורי, המכונה מגבר הסיכום. מגבר זה מעבד חיבור והפחתה של מתחים. ישנם שני סוגים של מגברי סיכום; הפוך ולא הפוך. מאמר זה מספק מידע קצר על א מגבר סיכום שאינו מתהפך , עבודה והיישומים שלה.

מהו מגבר סיכום שאינו מתהפך?

סוג של תצורת מעגל Op-Amp המשמש לספק פלט מסכם, עם אותה פאזה או קוטביות, ידוע כמגבר סיכום שאינו מתהפך. סוגים אלה של מגברי סיכום משתמשים בטכניקת הצימוד הישיר, אשר מצביעה על כך שאותות המקור מחוברים ומכוונים ל-Op-Amp.

בסוג זה של תצורת מגבר הפעלה, הכניסה ההפוכה של מגבר ההפעלה מקורקעת. הכניסה הלא-הופכת מחוברת למתח הכניסה דרך נגד או ישירות. ניתן לקבוע את מתח המוצא של מגבר סיכום שאינו מתהפך על ידי שימוש בנוסחה הבאה:

Vout = (1+Rf/R1)*Vin

כאשר 'Rf' הוא נגד המשוב, 'R1' הוא נגד הכניסה ו- Vin הוא סכום מתחי הכניסה המופעלים.

מגבר סיכום שאינו מתהפך עובד

מגבר סיכום שאינו מתהפך מספק o/p מסוכם של אותות i/p כולל שלב הקוטביות (או) הדומה. למגבר זה יש מספר מקורות כניסה ויציאה בודדת שבה כניסות אלו מחוברות למסוף שאינו מתהפך באמצעות נגדים.

כל אות כניסה מחובר ישירות לנגד ואילו הקצה השני של כל נגד פשוט מחובר למסוף הלא מתהפך של מגבר ההפעלה. לאחר מכן, צומת הסיכום מחובר ל-GND באמצעות נגד משוב. אז סידור זה פשוט מאפשר למגבר התפעולי להוסיף מתחי כניסה שונים עם שקלול מתאים שנקבע על ידי ערכי הנגד.

התפוקה הכוללת של מגבר זה היא הסכום של כל מתחי הכניסה המחוברים כאשר המשקולות האישיות תלויות בנגדים המחוברים עם הכניסות המקבילות. אז הקלט והפלט של המגבר הזה נמצאים בשלב עם 0°.

מגבר סיכום שאינו מתהפך באמצעות Op Amp

תרשים מעגל מגבר הסיכום שאינו הופך מוצג להלן. תצורת מגבר זו דומה למגבר שאינו מתהפך. מתחי הכניסה למגבר זה ניתנים למסוף הכניסה הלא מתהפך של Op Amp. הפלט של מגבר זה מוזן בחזרה דרך משוב הטיית מחלק מתח אל מסוף הקלט ההפוך. למעגל זה יש שלוש כניסות רק לשם הקלות, אך ניתן להוסיף גם את מספר הכניסות. חישוב מתח המוצא של מגבר זה נדון להלן.

אם מתח הכניסה כמו 'VIN' הוא כל שילוב אותות הכניסה, ניתן לספק את זה בפין הלא מתהפך של מגבר ההפעלה. ממעגל מגבר הסיכום הלא-היפוך לעיל, נוכל לחשב את מתח המוצא של מגבר זה עם פין הכניסה VIN ובמחלק המשוב, נעשה שימוש נגדי Rf ו-Ri. אז מתח המוצא יהפוך ל-;

VOUT = VIN (1 + (Rf / Ri))

בכל פעם שמתגלה מתח המוצא של המגבר הזה, עלינו להחליט על ערך ה-VIN. אם שלושת מקורות הקלט העיקריים הם V1, V2 & V3, והתנגדויות הכניסה הן; R1, R2 ו-R3 אז כניסות הערוץ המתאימות הן VIN1, VIN2 ו-VIN3 כאשר ערוצים מקבילים אחרים מקורקעים. לכן,

VIN = VIN1 + VIN2 + VIN3

כאן, כאשר רעיון הקרקע הוירטואלי אינו חל, כל הערוצים משפיעים על שאר הערוצים. ראשית, עלינו לחשב את חלק ה-VIN1 של ה-VIN ועל ידי מתמטיקה קלה; נוכל לקבל בקלות את שני הערכים הנותרים של VIN2 & VIN3.

בכל פעם ש-V2 ו-V3 מקורקעים מגיעים ל-VIN1, לא ניתן להתעלם מהנגדים השווים שלהם כיוצרים רשת מחלק מתח. כתוצאה מכך,

VIN1 = V1 [(R2 || R3) / (R1 + (R2 || R3))]

באופן דומה, אנו יכולים לחשב את שני ערכי VIN2 ו-VIN3 האחרים כ

VIN2 = V2 [(R1 || R3) / (R2 + (R1 || R3))]
VIN3 = V3 [(R1 || R2) / (R3 + (R1 || R2))]

לָכֵן,

VIN = VIN1 + VIN2 + VIN3

VIN = V1 [(R2 || R3) / (R1 + (R2 || R3))] + V2 [(R1 || R3) / (R2 + (R1 || R3))] + V3 [(R1 || R2) / (R3 + (R1 || R2))].

סוף סוף, נוכל לחשב את מתח המוצא בתור;

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))]}

אם ניקח בחשבון את המצב המשוקלל המקביל המיוחד בכל מקום שבו כל הנגדים בעלי ערכים דומים, לאחר מכן ה-VOUT הוא:

VOUT = (1 + (Rf / Ri)) ((V1 + V2 + V3)/3)

גישה לתכנון מעגל סיכום לא הופך בעיקר על ידי תכנון של מגבר זה כך שיהיה לו רווח המתח הדרוש. לאחר מכן, נגדי הכניסה נבחרים בגודל האפשרי כדי להתאים לסוג המגבר התפעולי בו נעשה שימוש.

פונקציית העברה של מגבר סיכום שאינו מתהפך

מעגל מגבר הסיכום הבלתי הופך עם שלוש כניסות מוצג להלן. אם ברצוננו להוסיף שלושה אותות קלט למגבר, פונקציית ההעברה של מגבר סיכום לא-היפוך עם שלוש כניסות נדון להלן.

על ידי שימוש במשפט הסופרפוזיציה, ראשית, נשאיר את 'V1' במעגל זה, ו-V2 ו-V3 הפכו לאפס על ידי חיבור נגדי R2 ו-R3 ל-GND.

עבור מגבר תפעולי מושלם, זרם הכניסה של המסוף שאינו מתהפך נחשב לאפס. אז, נגדים R1, R2 ו-R3 ייצרו מנחת מתח דרך נגדי R2 ו-R3 במקביל. אז 'Vp' הוא;

Vp = V1 R2 || R3/ R1+ R2|| R3

איפה עם R2 || R3 שמנו לב שהערכים המקבילים R2 ו-R3.

עם מקור הקלט V1, ניתן לציין את הפלט של מגבר תפעולי דרך VOUT1 & ניתן לכתוב אותו כ-;

VOUT1 = Vp [1+ Rf2/Rf1]

על ידי החלפת ערך Vp במשוואת VOUT1, נוכל לקבל;

VOUT1 = V1 (R2 || R3/ R1+ R2|| R3) [1+ Rf2/Rf1]

באופן דומה, אנו יכולים לכתוב VOUT2 & VOUT3 כאשר אותות הקלט הם רק; V2 ו-V3 בהתאם.

VOUT2 = V2 (R1 || R3/ R2+ R1|| R3) [1+ Rf2/Rf1]

VOUT3 = V3 (R1 || R2/ R3+ R1|| R2) [1+ Rf2/Rf1]

על ידי הוספת משוואות VOUT1, VOUT2 & VOUT3 לעיל, פונקציית ההעברה של מגבר לא הופך הכולל שלושה אותות כניסה תהפוך ל-;

VOUT = [1+ Rf2/Rf1] V1 (R2 || R3/ R1+ R2|| R3) + V2 (R1 || R3/ R2+ R1|| R3) + V3 (R1 || R2/ R3+ R1|| R2) .

ההבדל בין מגבר סיכום הפוך ללא הפוך

ההבדל העיקרי בין מגברי סיכום מתהפכים ואינם הופכים נדון להלן.

יתרונות

ה היתרונות של מגבר סיכום שאינו מתהפך כלול את הבאים.

• רווח המתח של המגבר המסכם הוא חיובי.
• ניתן לקבל את אות המוצא ללא היפוך פאזה.
• ערך עכבת הכניסה שלו גבוה.
• רווח המתח משתנה.
• במגבר זה ניתן להשיג התאמת עכבות מעולה.

ה חסרונות של מגבר סיכום שאינו מתהפך כלול את הבאים.

• למגבר זה יש חיסרון עיקרי שבו רווח המעגל יהיה פעמיים עבור הערוץ הנותר המחובר אם אחת מהכניסות מנותקת.
• לא מומלץ להתרחק מהציפה של פינים שאינם מתהפכים תוך ניתוק כל הכניסות.
• הפרעה אפשרית בין הקלט לכניסות אחרות עשויה להיות נוכחת עם רמות חומרה משתנות.
• הכנסת קלט שלישי עלולה לגרום לירידה ברווח בשני הערוצים הראשונים, שיכולות להיות לה השלכות על סמך היישום המסוים.
• אם יש קישור למקור כלשהו שיש לו ערך עכבת פלט משתנה, אז זה משפיע על ההגברה של שני הערוצים הנותרים, שאולי לא תהיה פופולרית.

יישומים

ה יישומים של מגברי סיכום שאינם הופכים כלול את הבאים.

• מעגלי סיכום אופ-אמפר לא הופכים ישימים בכל מקום בו נדרשת עכבת כניסה גבוהה.
• מעגלים אלה יכולים לשמש כעוקב מתח על ידי מתן ה-o/p פשוט לכניסת ההיפוך כמו מהפך.
• מעגלים אלה עוזרים בבידוד המעגלים המדורגים המסוימים.
• מגבר זה משמש לספק פלט מסכם עבור אותות הקלט המופעלים עם אותה פאזה או קוטביות.

לפיכך, זוהי סקירה כללית של סיכום לא הפוך מגברים, מעגלים, גזירה , הבדלים, פונקציית העברה, יתרונות, חסרונות והיישומים שלהם. זהו סוג של מגבר סיכום עם מספר כניסות לכניסת +ve שאינה הופכת. ניתן להשתמש במגבר הסיכום כמגבר סיכום שאינו מתהפך על ידי חיבור אותות קלט שונים לאורך נגדים לכניסה הלא-הפוכה של המגבר.

מתח המוצא של מגבר סיכום זה הוא כמות מתחי הכניסה, המוטים על ידי ערכי הנגד. כל אות כניסה של מגבר זה יכול להיות מחובר פשוט לנגד ואילו את המסוף הנותר של כל נגד ניתן לחבר למסוף הלא מתהפך של המגבר התפעולי. לאחר מכן, צומת הסיכום מחובר ל-GND באמצעות נגד משוב. לכן, סידור זה מאפשר למגבר התפעולי לכלול מתחי כניסה שונים באמצעות השקלול המתאים שנקבע באמצעות ערכי הנגדים. הנה שאלה בשבילך, מה זה מגבר סיכום?