- Components necessaris:
- Amplificador operacional (amplificador operacional)
- Inversió de la configuració de l'amplificador operacional
- Funcionament del circuit de sumador inversor / amplificador de suma:
- Inversió de l'anàlisi del circuit de sumadors d'amplificadors operatius:
Els amplificadors operatius (Opamp) tenen tantes aplicacions interessants, i ja hem creat molts circuits amb amplificadors operatius. Avui estudiarem una aplicació més d’Opamp que consisteix a afegir dos o més voltatges d’entrada i el circuit s’anomena amplificador sumador o Opamp Adder. Aquí utilitzarem LM358 Opamp per demostrar el Circuit Adder.
Components necessaris:
- Amplificadors de doble operació LM358
- Resistència 1KΩ -4Nos
- Font d'alimentació (per opamp + Vcc i -Vcc) 9 Vdc
- Dues fonts de tensió d'entrada (la seva suma ha de ser <tensió d'alimentació)
- DMM digital multimètric per a proves
Abans d’entrar en detalls primer coneixerem els amplificadors operatius i LM385.
Amplificador operacional (amplificador operacional)
LM358 és un amplificador operacional dual de baix soroll que té dos comparadors de voltatge independents al seu interior. Es tracta d’un amplificador operatiu de propòsit general que es pot configurar en molts modes, com ara comparador, estiu, integrador, amplificador, diferenciador, mode d’inversió, mode sense inversió, etc.
Per obtenir més informació sobre LM358, aneu a través de diversos circuits LM358 com a amplificador i comparador.
Inversió de la configuració de l'amplificador operacional
Aquí estem construint el circuit Adder mitjançant amplificador inversor. Per tant, per entendre el circuit sumatori d’inversió d’Opamp, hem de mirar primer com funciona un opamp d’inversió en configuració de llaç tancat. El circuit de circuit tancat d’opamp inversor és molt útil i té dues característiques més importants, cosa que fa que un opamp s’utilitzi en diverses aplicacions i que són les següents: -
En configuració de bucle tancat,
- No hi ha fluxos actuals cap als terminals d'entrada
- El voltatge d'entrada diferencial és zero, ja que V1 = V2 = 0 (Virtual Earth), O bé l'opamp intenta mantenir les dues entrades al mateix nivell o al mateix valor, fins i tot si es tracta d'un terminal que no està connectat a terra.
A continuació es mostra un circuit OpAmp d’inversió de llaç tancat que es dóna retroalimentació negativa de la sortida a l’entrada. I a causa d’aquesta retroalimentació negativa, el voltatge a l’entrada d’inversió esdevé igual al voltatge a l’entrada que no inverteix, de manera que es crea una terra virtual.
Ho sabem per les fórmules de guany d'amplificador operatiu inversor, Guany (Av) = Vout / Vin = (Rf / Rin)
Funcionament del circuit de sumador inversor / amplificador de suma:
El circuit de sumador inversor és similar a l’amplificador inversor anterior, en el qual les tensions d’entrada es donen al terminal inversor i el terminal no inversor està connectat a terra, però la diferència en el circuit de sumador inversor és que té diverses entrades al seu terminal inversor. A continuació es mostra el circuit del circuit de sumador inversor amb dues entrades a l’entrada d’inversió.
Al circuit, el terminal que no inverteix està connectat a terra i, tal com es veu a la configuració de bucle tancat, la tensió al punt B serà la mateixa que la del punt A, 0V. Per tant, els corrents I1 i I2 fluiran cap a la resistència Rf (el potencial més alt) i no cap al terminal inversor (el potencial inferior) de l’amplificador operacional. La tensió de sortida obtinguda serà la suma de les entrades i tindrà un caràcter negatiu, ja que l’entrada s’aplica al terminal que no inverteix.
Aquí teniu la implementació pràctica del circuit sumador Opamp mitjançant LM358. Hem utilitzat dues bateries separades (≈4 Vdc i ≈2,6 Vdc) per a dues tensions d’entrada i podeu veure la suma de dues tensions d’entrada (6,89 v) al multímetre a la imatge següent.
Inversió de l'anàlisi del circuit de sumadors d'amplificadors operatius:
L'equació de guany per a l'amplificador inversor és, Vout = (Rf / R) Vin
Aplicant KCL al circuit, I1 + I2 = Si (V1-0 / R1) + (V2-0 / R2) = (0-Vo / Rf) (V1 / R1) + (V2 / R2) = - Vo / Rf Vo = - Rf * { (V1 / R1) + (V2 / R2)} ……… Equació-1 Vo = - {(RfV1 / R1) + (RfV2 / R2)},
Si hi ha n entrades, llavors
Vo = - Rf * {(V1 / R1) + (V2 / R2) + ……….. + (V2 / Rn)}
Considerem R1 = R2 = Rf = R
Vo = - (V1 + V2); quan R1 = R2 = Rf = R Vo = - (V1 + V2 …… + Vn); (per n nombre d'entrades)
Això s’anomena sumador inversor de guany d’unitat
I si R1 = R2 = R ≠ Rf llavors
Vo = - (Rf / R) (V1 + V2); Vo = - (Rf / R) (V1 + V2 …… + Vn); (per n nombre d'entrades)
Així doncs, en la tensió de sortida del sumador amplificador operacional és proporcional a la suma de tensions d’entrada.
Així doncs, és així com es pot utilitzar un amplificador operatiu inversor en configuració de llaç tancat amb diverses entrades com a circuit amplificador Adder o Summing. De la mateixa manera, podem construir el sumador d'amplificadors operatius amb amplificadors operatius sense inversió.