33 Feiten over het optellen van versterker: inverterend, niet-inverterend

1. optellen van operationele versterker
2. sommerende versterker definitie
3. niet-inverterende optelversterker
4. inverterende sommerende versterker
5. optellend versterkercircuit:
6. inverterende sommerende versterkerschakeling
7. niet-inverterende sommerende versterkerschakeling
8. sommerende versterker met AC- en DC-ingang
9. sommerende versterker output
10. sommerende versterkergolfvorm
11. sommerende golfvorm van de versterkeruitgang
12. versterking van een sommerende versterker
13. bepaal de uitgangsspanning van de sommerende versterker
14. sommerende versterker afleiding
15. inverterende sommerende versterkerformule
16. niet-inverterende sommerende versterkerafleiding
17. sommerende versterker versterkingsformule
18. sommerende versterker ic
19. sommatie versterker schema
20. analoge sommerende versterker
21. sommatie en verschilversterker theorie
22. audio sommerende versterker
23. huidige sommerende versterker
24. verschil tussen inverterende en niet-inverterende optelversterker
25. digitaal naar analoog converter sommerende versterker
26. functie van sommerende versterker
27. enkele voedingssommeerversterker
28. sommerende versterker toepassingen
29. sommerende versterker audio mixer
30. sommerende versterker dc offset
31. sommerend versterkerontwerp
32. sommeerversterker voorbeeld
33. sommerende schaalverdeling en middeling versterker
34. sommerende versterkercircuit op breadboard
35.  Veelgestelde vragen

Optellen van operationele versterker

Een sommerende versterker is een van de op-amp-toepassingen, die sommatie- of optelbewerkingen uitvoert. Er worden meerdere ingangsspanningen aan de versterker geleverd en de uitgang levert een versterkte sommatie van de spanningen. Summing-versterkers hebben verschillende toepassingen in de elektronica. Het heeft ook twee typen - inverterende sommerende versterker en niet-inverterende sommerende versterker. In het volgende artikel zullen we de analyse van de sommeringsversterker in detail bespreken.

Definitie van de versterker optellen

Een sommerende versterker kan worden gedefinieerd als een versterker, die meerdere ingangen op een van de ingangsklemmen gebruikt en de gewogen som van alle ingangen levert.

Niet-inverterende optelversterker met opamp

Niet-inverterende sommerende versterker is een van de soorten sommerende versterkers. Bij dit soort bewerkingen worden de ingangsspanningen geleverd in de niet-inverterende aansluiting van de versterker. De polariteit van de uitgang blijft hetzelfde als de ingangen en daarom wordt deze aangeduid als niet-inverterende sommerende versterker.

Inverterende optelversterker

Omkerende sommeerversterker is een ander type sommeerversterker waarbij de ingangsspanningen worden geleverd in de inverterende klemmen. De polariteit van de uitgangsspanningen verandert en daarom staat het bekend als inverterende sommerende versterker.

Samenvattend versterkerontwerp

Een optelversterker is ontworpen met behulp van een basis op amp en weerstanden. Het kan in twee hoofdconfiguraties worden ontworpen:

• inverterende sommerende versterker.
• niet-inverterende sommerende versterker.

 We zullen het algemene ontwerp van een sommeerversterker bespreken.

Om een ​​circuit met een op-amp te ontwerpen, moeten we rekening houden met de basiseigenschappen van de op-amp. Ze zijn - hoge ingangsimpedantie en het concept van virtuele aarde. Voor de virtuele aarde moeten we een aardverbinding maken in elke ingangsklem (de conventionele manier is om de aarde aan te sluiten op de tegenoverliggende aansluiting waar geen ingangen worden geleverd). Er wordt een feedbackpad gecreëerd, rekening houdend met de hoge ingangsversterking. Over het algemeen wordt een negatief feedbackpad gemaakt voor systeemstabiliteit. De ingangen zijn voorzien van weerstanden. De output wordt verzameld uit de output en bevat de gewogen som van de input.

Sommerend versterkercircuit | Op amp sommerende versterkercircuitontwerp

De onderstaande afbeeldingen vertegenwoordigen schakelschema's van de sommerende versterker. De eerste is voor het inverteren van de sommerende versterkerschakeling, en de tweede is voor de niet-inverterende sommerende versterkerschakeling.

Omkerende sommerende versterkerschakeling

Niet-inverterende sommerende versterkerschakeling

Let zowel op het schakelschema als op het verschil in het aanleggen van de ingangsspanningen.

Sommerende versterker met ac- en dc-ingang

Een sommeerversterker kan worden voorzien van wisselspanning of gelijkspanning. De typen ingangsspanning hebben over het algemeen geen invloed op de werking van de versterker.

Optellen versterker uitgang

De uitgang van een sommerende versterker levert de versterkte opgetelde ingangsspanningen die worden geleverd aan een van de opamp-ingangsklemmen. De polariteit van de uitgangsspanning hangt af van het selecteren van de ingangsklem en als de ingang wordt geleverd in de niet-inverterende aansluiting, wordt de uitgang niet omgekeerd. Als de ingang echter wordt geleverd in de inverterende klem van het circuit, zal er een polariteitswijziging optreden.

Optellen versterker golfvorm:

De ingangs- en uitgangsspanningen van een op-amp kunnen worden waargenomen en gemeten met een CRO. De CRO-pinnen zijn verbonden met de ingangspennen en de aarde om de ingangsspanningen te observeren.

Optellen-versterker uitgangsgolfvorm

Om de output te observeren, is de positieve aansluiting van de CRO verbonden met de uitgangspen en de negatieve aansluiting met de aardingspen. Dan kunnen we de uitgangsspanning observeren.

Versterking van een optelversterker

De sommerende versterker is ook een typische op-amp. Het versterkt ook het ingangssignaal en zorgt voor de uitvoer. Nu voert een sommerende versterker ook de optelbewerking uit. Het versterkt dus de opgetelde ingangsspanning. De algemene vergelijking (van niet-inverterende sommerende versterker) kan worden geschreven als: Vo = k (V1 + V2 +… + Vn). Hier is Vo de uitgangsvergelijking en V1, V2… Vn zijn de ingangsspanningen. 'k' is de versterkingsfactor.

Hoe bepaal je de uitgangsspanning van de sommerende versterker?

Een paar stappen moeten worden gevolgd om de O / P-spanning van de sommeerversterker te bepalen. In eerste instantie moeten we het concept van virtuele grond gebruiken. Hiermee zorgen we ervoor dat de spanningen op beide ingangsklemmen gelijk zijn. Pas vervolgens de huidige wet van Kirchhoff toe om de spanningsvergelijkingen van de ingangsklemmen te krijgen. Vervang daarna de benodigde termen om de uiteindelijke uitvoer in ingangsspanningen en weerstanden te krijgen. Hieronder worden afleidingen gegeven voor zowel de inverterende als de niet-inverterende typen.

Optellen-versterker afleiding

De afleiding van de sommerende versterker verwijst naar de afleiding van de uitgangsvergelijking. De afleiding omvat het achterhalen van de huidige vergelijking met behulp van KCL en het gebruik van het concept van virtuele aarde en hoge ingangsimpedantie waar van toepassing. De afleiding van inverterende en niet-inverterende sommerende versterker wordt hieronder gedaan.

Inverterende optelversterkerformule:

Laten we de uitgangsformule bepalen voor een inverterende sommerende versterker, met een 'n' aantal ingangen. Neem het bovenstaande schakelschema in acht.

Met behulp van het virtuele grondconcept is het potentieel van het A-knooppunt identiek aan het potentieel op het B-knooppunt. KCL toepassen, huidige zal zijn

I1 + I2 + I3 +… + IN = IO

Of V1 / R1 + V2 / R2 +… + Vn / Rn = - Vo / Rf

Of, Vo ​​= - [(V1 * Rf / R1) + (Rf * V2 / R2) +… + (Rf * Vn / Rn)

Als R1 = R2 =… = Rn = Rf, dan kunnen we schrijven -

Vo = - [V1 + V2 +… + Vn]

Dit is de inverterende sommerende versterkerformule.

Niet-inverterende optelsom-versterker afleiding

Let op het schakelschema van de niet-inverterende sommerende versterker. De feedbackweerstand wordt gegeven als Rf. De weerstanden voor elke ingangsspanning worden aangenomen als R1 = R2 = R3 = R. De weerstand voor inverterende sommerende versterker is R1. Gebruikmakend van het concept van virtuele aarde en KCL, komt de outputvergelijking als volgt: Vo = [1 + (Rf / R1)] * [(V1 + V2 + V3) / 3]

Formule voor optellen-versterkerversterking

De uitgangsvergelijking van een inverterende sommerende versterker wordt gegeven als:

Vo = - [(V1 * Rf / R1) + (Rf * V2 / R2) +… + (Rf * Vn / Rn)

Ervan uitgaande dat R1 = R2 =… = Rn,

Vo = - [(V1 * Rf / R1) + (Rf * V2 / R1) +… + (Rf * Vn / R1)

Of: Vo = - (Rf / R1) [V1 + V2 +… + Vn]

Nu is de algemene vergelijking van een inverterende versterker:

Vo = - k (V1 + V2 +… + Vn), waarbij k de winst is.

Dus k = (Rf / R1)

Het is de versterkingsfactor van een inverterende sommerende versterker.

Summing-versterker IC

Er is geen kant-en-klare sommeerversterker verkrijgbaar in IC-verpakking. Ze zijn gebouwd met behulp van de conventionele op-amp-IC's. Op-amps, zoals LM358, waarin een dubbele op-amp is geïmplementeerd, worden gebruikt om het circuit te maken.  

Samenvattend versterkerschema:

Het schematische diagram van de sommerende versterker wordt hieronder gegeven.

Analoge sommeringsversterker

De versterker is een analoog apparaat. Een sommeerversterker wordt ook gebruikt voor digitaal naar analoog conversie. Daarom worden sommeerversterkers analoge sommeerversterkers genoemd.

Sommatie- en verschilversterkertheorie

De theorie achter de optel- en verschilversterker is slechts de wiskundige bewerkingen van optellen en aftrekken. In de sommeerversterkers worden ingangsspanningen aan het ene uiteinde geleverd en wordt de uitgang, de som van de spanningen, ontvangen met enige versterking in de uitgang.

Hetzelfde voor verschilversterker, twee of meer spanningen worden geleverd aan de ingangstrap en een uitgang, het verschil daartussen is voorzien van versterkingen.

Beide versterkers zijn ook basis-op-amps. Dus de theorie en principes van basis-op-amps worden ook gevolgd.

Sommerende versterker gebruikt

Een sommeerversterker is een handig apparaat. Zoals de naam al doet vermoeden, mixt de versterker signalen naar behoefte. Enkele van de belangrijkste toepassingen zijn:

• Audio Mixer: Sommerende versterkers worden gebruikt bij het mixen van audio voor het optellen van verschillende ingangen met gelijke winsten.
• DAC: Sommerende versterkers worden ook gebruikt in digitaal naar analoog converters.
• Analoge signaalverwerking: Sommeerversterkers zijn efficiënte instrumenten voor signaalverwerking.

Audio samenvattende versterker

Audio sommeerversterker is een van de belangrijkste toepassingen van sommeerversterkers. Audioversterkers mengen zang, drums, gitaren en andere geluiden van andere instrumenten. Het is een van de essentiële apparaten voor het afspelen van opnames.

DC sommerende versterker

De DC-sommeringsversterker wordt de sommeringsversterker genoemd die wordt gevoed met de ingangsgelijkstroomspanningen. Over het algemeen kunnen sommeerversterkers worden gevoed met AC- of DC-spanningen voor hun werking.

Verschil tussen inverterende en niet-inverterende optelversterker

Omkerende en niet-inverterende sommerende versterkers zijn niets anders dan twee verschillende sommerende versterkers configuraties en vergelijking daartussen als volgt:

Differentiële optelversterker

Een sommerende versterker levert een uitgang die de gewogen som van de ingangen bevat. Stel nu dat de uitgang van een sommerende versterker zowel de negatieve polariteitsingang als de positieve polariteitsspanningen heeft. In dat geval zal die sommeerversterker bekend staan ​​als een differentiële sommeerversterker. Dergelijke versterkers kunnen worden ontworpen en zijn gemakkelijk op de markt verkrijgbaar.

Digitaal naar analoog converter sommerende versterker

Een digitaal naar analoog omzetter zet het geleverde digitale signaal om in zijn equivalent analoog signaal en om meer te weten over digitaal naar analoog omzetter, Klik hier.

Een sommeerversterker is een essentieel apparaat voor het maken van een digitaal naar analoog converter, het schakelschema van een 3-bits DAC met behulp van een sommeerversterker is hier weergegeven.

De output van het circuit komt als: Vo = -R [(V2 / R) + (V1 / 2R) + (V0 / 4R)]

Nadat we de vergelijking hebben vereenvoudigd, kunnen we schrijven -

Vo = -1/4 [4V2 + 2V1 + V0]

De uitvoertabel

Functie van optelversterker

De functie van de sommerende versterker is om alle ingangsspanningen op de inverterende of niet-inverterende aansluiting op te tellen en de uitgang te leveren, die de gewogen som van alle ingangen bevat.

Hoe werkt een optelversterker?

De werking van een sommerende versterker is eenvoudig. Ingangen worden gegeven op een van de ingangsklemmen. De weerstanden voegen gewicht toe aan de ingangsspanningen. De versterker somt dan alle gewogen input op en produceert output.

Sommerende versterker dc offset

Een sommeerversterker wordt geleverd met een DC-offsetspanning met een wisselspanning. Deze voeding helpt de LED's in het LED-modulatiecircuit in een lineair bereik te houden.

Voorbeeld van optelversterker

Enkele voorbeelden van sommerende versterkers zijn audiomixers, digitaal naar analoog converters, LED-modulaties, spanningsopteller, enz.

Optellen van schaal- en middelingsversterker

Omkerende versterker heeft drie soorten configuraties. Ze zijn - optellen, middelen en schalen. We hebben het omkeren van de sommerende versterker besproken. Nu gaan we de schaalverdeling en middeling beschrijven.

De uitgangsvergelijking van de inverterende sommerende versterker is:

Vo = - [(V1 * Rf / R1) + (Rf * V2 / R2) +… + (Rf * Vn / Rn)

Let nu op. De weerstandsterm die bij de ingangsspanningen hoort, draagt ​​bij aan de versterking en het effect op de uitgang. Verandering in de weerstand zal de output veranderen. Dit is de schaalversterker.

Nu, als R1 = R2 = ... = Rn = R,

Dan, Vo = - [(V1 * Rf / R) + (Rf * V2 / R) +… + (Rf * Vn / R)

Of: Vo = - (Rf / R) [V1 + V2 +… + Vn]

Nu, als (Rf / R) = 1 / n, waarbij n het aantal invoer is, dan komt de vergelijking als volgt: Vo = - (1 / n) [V1 + V2 +… + Vn]

We kunnen zeggen dat deze vergelijking het gemiddelde van al het ingangssignaal vertegenwoordigt. Dit is de middelingsversterker.

Sommerende versterkerschakeling op breadboard

Een optelsomversterker (zowel inverterend als niet-inverterend) en het optellen van twee spanningen kan worden ontworpen met behulp van een breadboard. De componenten die nodig zijn voor het maken van de verbindingen zijn als volgt:

1. IC741 (1)
2. Meerdere spanningsbronnen
3. Weerstanden (5kohm x 2, 1kohm x 3)
4. Verbindingsdraden
5. CRO

De verbinding wordt voltooid met behulp van het schakelschema van de inverterende sommerende versterker. De onderstaande afbeelding toont de breadboard-aansluiting van de sommerende versterker.

Veelgestelde vragen

1. Wat doet een optelversterker?

Antwoord: Het hoofddoel van de sommerende versterker is om alle ingangsspanningen op de inverterende of niet-inverterende aansluiting bij elkaar op te tellen en de uitgang te leveren, die de gewogen som van alle ingangen bevat.

2. Hoe werkt een optelversterker?

Antwoord: De werking van een sommerende versterker is eenvoudig. Ingangen worden gegeven op een van de ingangsklemmen. De weerstanden voegen gewicht toe aan de ingangsspanningen. De versterker somt dan alle gewogen input op en produceert output.

3. Sommerende versterker met condensator

Antwoord: Condensatoren worden in een sommeerversterker geplaatst om de gelijkstroomcomponent van de signalen te blokkeren. De condensator laat alleen de AC-delen van de inkomende en uitgaande signalen toe.

4. Waarom wordt de optelversterker een gewogen optelversterker genoemd?

Antwoord: De sommeerversterker wordt vaak een gewogen sommeringsversterker genoemd, omdat de output van een sommeerversterker bestaat uit gewogen ingangsspanningen. Het gewicht is afkomstig van de weerstanden die zijn verbonden met de ingangsspanningen.

5. Wat zijn de voor- en nadelen van het omkeren van een sommerende versterker?

Antwoord: De voordelen van een sommerende versterker zijn - i) Het heeft een hogere stabiliteit vanwege negatieve feedback. ii) Het heeft drie soorten configuraties voor een sommeerversterker: sommeren, schalen en middelen.

Het enige nadeel van de inverterende sommerende versterker is dat deze een relatief lagere versterking heeft dan de niet-inverterende versterker.

6. Wat is de formule om de waarde van de Rf-feedbackweerstand in een optelversterkercircuit te berekenen?

Antwoord: Over het algemeen wordt de waarde van Rf aan het circuit geleverd. Als ze niet beschikbaar zijn, maar je hebt waarden voor andere parameters, dan kun je de Rf-waarde gemakkelijk achterhalen in de outputvergelijking. De uitgangsvergelijking van een inverterende versterker wordt hieronder gegeven.

Vo = - [(V1 * Rf / R1) + (Rf * V2 / R2) +… + (Rf * Vn / Rn)

7. Waarom actief band stopt filters zijn ontworpen met behulp van een optelversterker

Antwoord: Sommeerversterkers worden gebruikt om de actieve bandstopfilters te ontwerpen, aangezien de sommeerversterker een lineair werkgebied biedt en de virtuele aarde levert.

Voor meer elektronica gerelateerd artikel klik hier

Soedipta Roy

Hallo, ik ben Sudipta Roy. Ik heb B. Tech in elektronica gedaan. Ik ben een elektronica-liefhebber en houd mij momenteel bezig met elektronica en communicatie. Ik heb een grote interesse in het verkennen van moderne technologieën zoals AI en Machine Learning. Mijn geschriften zijn gewijd aan het verstrekken van nauwkeurige en bijgewerkte gegevens aan alle leerlingen. Iemand helpen bij het opdoen van kennis geeft mij enorm veel plezier.
Laten we verbinding maken via LinkedIn –