Sammanfattningsförstärkare eller op amp-adderkrets

Operationsförstärkare (Opamp) har så många intressanta applikationer, och vi har redan skapat många kretsar med op-förstärkare. Idag ska vi studera ytterligare en tillämpning av Opamp som är att lägga till två eller flera ingångsspänningar och kretsen kallas Summing amplifier eller Opamp Adder. Här kommer vi att använda LM358 Opamp för att demonstrera Adder Circuit.

Nödvändiga komponenter:

LM358 Dual-Operation förstärkare
Motstånd 1KΩ -4Nos
Strömförsörjning (för opamp + Vcc & -Vcc) 9 Vdc
Två ingångsspänningskällor (summan ska vara <matningsspänning)
Digital multimeter DMM för testning

Innan vi går i detalj lär vi oss först om operativa förstärkare och LM385.

Op-amp (operationsförstärkare)

LM358 är en Dual Low Noise operationsförstärkare med två oberoende spänningskomparatorer inuti. Detta är en allmänt op förstärkare som kan konfigureras i många lägen som komparator, sommar, integrator, förstärkare, differentiator, inverterande läge, icke-inverterande läge, etc.

För att lära dig mer om LM358, gå igenom LM358 olika kretsar som förstärkare och komparator.

Invertera konfiguration av operationsförstärkare

Här bygger vi Adder-krets med hjälp av inverterande förstärkare. Så för att förstå Summing-kretsen för Inverting Opamp måste vi först titta på hur en inverterande opamp fungerar i sluten loopkonfiguration. Den slutna kretsen för inverterande opamp är mycket användbar och har två viktigaste egenskaper, vilket gör en opamp att använda i olika applikationer och de är som följer: -

I sluten slinga konfiguration,

Ingen ström flyter till ingångsterminalerna
Differentialingångsspänningen är noll som V1 = V2 = 0 (Virtual Earth), ELLER försöker opampen hålla båda ingångarna på samma nivå eller samma värde även om den är en av terminalen inte är jordad.

Nedan är en sluten slinga som inverterar OpAmp-kretsen som är negativ återkoppling ges från utgången till ingången. Och på grund av denna negativa återkoppling blir spänningen vid inverterande ingång lika med spänningen vid icke-inverterande ingång, vilket skapar en virtuell jord.

Vi vet från formlerna för inverterande Op-amp Gain, Förstärkning (Av) = Vout / Vin = (Rf / Rin)

Inverterande Adder Circuit / Summing Amplifier fungerar:

Inverterande adderarkrets liknar ovanstående inverterande förstärkare där ingångsspänningarna ges till den inverterande terminalen och den icke-inverterande terminalen är jordad, men skillnaden i inverterande adderarkrets är att den har flera ingångar vid sin inverterande terminal. Nedan är kretsen för inverterande adderkrets med två ingångar vid den inverterande ingången.

I kretsen är den icke-inverterande terminalen jordad, och sett i konfiguration med sluten slinga kommer spänningen vid punkt B att vara samma som spänningen vid punkt A, 0V. Därför kommer strömmen I1 och I2 att strömma in i motståndet Rf (den högre potentialen) och inte in i den inverterande terminalen (den lägre potentialen) hos op-amp. Den erhållna utgångsspänningen kommer att vara summan av ingångarna och kommer att ha negativ karaktär eftersom ingången matas till den icke-inverterande terminalen.

Här är den praktiska implementeringen av Opamp adderkrets med LM358. Vi har använt två separata batterier (V4 Vdc och ≈2.6 Vdc) för två ingångsspänningar och du kan se summan av två ingångsspänningar (6.89v) i Multimeter i bilden nedan.

Inverterande analys av op-amp Adder Circuit:

Förstärkningsekvationen för inverterande förstärkare är, Vout = (Rf / R) Vin

Tillämpa KCL på kretsen, I1 + I2 = Om (V1-0 / R1) + (V2-0 / R2) = (0-Vo / Rf) (V1 / R1) + (V2 / R2) = - Vo / Rf Vo = - Rf * { (V1 / R1) + (V2 / R2)} ……… Ekvation-1 Vo = - {(RfV1 / R1) + (RfV2 / R2)},

Om det finns n ingångar då

Vo = - Rf * {(V1 / R1) + (V2 / R2) + ……….. + (V2 / Rn)}

Låt oss överväga R1 = R2 = Rf = R

Vo = - (V1 + V2); när R1 = R2 = Rf = R Vo = - (V1 + V2 …… + Vn); (för n antal ingångar)

Detta kallas enhetsvinst inverterande adderare

Och om R1 = R2 = R ≠ Rf då

Vo = - (Rf / R) (VI + V2); Vo = - (Rf / R) (V1 + V2 …… + Vn); (för n antal ingångar)

Så i op-amp adder är utspänningen proportionell mot summan av ingångsspänningar.

Så detta är hur en inverterande Op-amp i sluten slinga-konfiguration med flera ingångar kan användas som Adder- eller Summing-förstärkarkrets. På samma sätt kan vi bygga Op-amp-adderaren med icke-inverterande op-förstärkare.