Sommerende versterker of opamp-optelcircuit

Operationele versterkers (Opamp) hebben zoveel interessante toepassingen en we hebben al veel circuits gemaakt met op-amps. Vandaag gaan we nog een toepassing van Opamp bestuderen, namelijk het toevoegen van twee of meer ingangsspanningen en het circuit wordt Sommerende versterker of Opamp Adder genoemd. Hier zullen we LM358 Opamp gebruiken om het Adder Circuit te demonstreren.

Vereiste componenten:

LM358 Dual-operationele versterkers
Weerstand 1KΩ -4Nos
Voeding (voor opamp + Vcc & -Vcc) 9 Vdc
Twee ingangsspanningsbronnen (hun som moet <voedingsspanning zijn)
Digitale multimeter DMM voor testen

Voordat we in detail treden, zullen we eerst leren over operationele versterkers en LM385.

Op-amp (operationele versterker)

LM358 is een Dual Low Noise Operationele versterker met twee onafhankelijke spanningscomparatoren binnenin. Dit is een opamp voor algemeen gebruik die in veel modi kan worden geconfigureerd, zoals comparator, zomer, integrator, versterker, differentiator, inverterende modus, niet-inverterende modus, enz.

Om meer te weten te komen over LM358 gaat u door LM358 verschillende circuits als versterker en comparator.

Operationele versterkerconfiguratie omkeren

Hier bouwen we een Adder-circuit met behulp van Inverting Amplifier. Dus om het sommingscircuit van Inverting Opamp te begrijpen, moeten we eerst kijken hoe een inverterende opamp werkt in een gesloten lusconfiguratie. Het gesloten circuit van de inverterende opamp is erg handig en heeft twee belangrijkste kenmerken, waardoor een opamp in verschillende toepassingen kan worden gebruikt en ze zijn als volgt: -

In gesloten lusconfiguratie,

Er stroomt geen stroom naar de ingangsklemmen
De differentiële ingangsspanning is nul als V1 = V2 = 0 (virtuele aarde), OF de opamp probeert beide ingangen op hetzelfde niveau of dezelfde waarde te houden, zelfs als een van de aansluitingen niet geaard is.

Hieronder ziet u een inverterend OpAmp-circuit met gesloten lus dat negatieve feedback geeft van de uitgang naar de ingang. En vanwege deze negatieve feedback wordt de spanning op de inverterende ingang gelijk aan de spanning op de niet-inverterende ingang, waardoor een virtuele aarde ontstaat.

We weten van de Inverting Op-amp Gain-formules, Winst (Av) = Vout / Vin = (Rf / Rin)

Omkeren van optelcircuit / sommerende versterker werken:

Omkerende optelschakeling is vergelijkbaar met de bovenstaande inverterende versterker waarin de ingangsspanningen worden gegeven aan de inverterende aansluiting en de niet-inverterende aansluiting is geaard, maar het verschil in de inverterende optelschakeling is dat deze meerdere ingangen heeft bij de inverterende aansluiting. Hieronder ziet u het circuit van het inverterende optelcircuit met twee ingangen aan de inverterende ingang.

In het circuit is de niet-inverterende klem geaard, en zoals gezien in een gesloten lusconfiguratie, zal de spanning op punt B hetzelfde zijn als de spanning op punt A, 0V. Daarom zullen de stroom I1 en I2 in de weerstand Rf (het hogere potentieel) stromen en niet in de inverterende terminal (het lagere potentieel) van de op-amp. De verkregen uitgangsspanning is de som van de ingangen en zal negatief van aard zijn aangezien de ingang wordt toegevoerd aan de niet-inverterende klem.

Hier is de praktische implementatie van Opamp-optelschakeling met behulp van LM358. We hebben twee afzonderlijke batterijen (≈4 Vdc en ≈2,6 Vdc) gebruikt voor twee ingangsspanningen en u kunt de som van twee ingangsspanningen (6,89v) zien in de multimeter in de onderstaande afbeelding.

Op-amp Adder Circuit Analysis omkeren:

De versterkingsvergelijking voor inverterende versterker is, Vout = (Rf / R) Vin

KCL toepassen op het circuit, I1 + I2 = If (V1-0 / R1) + (V2-0 / R2) = (0-Vo / Rf) (V1 / R1) + (V2 / R2) = - Vo / Rf Vo = - Rf * { (V1 / R1) + (V2 / R2)} ……… Vergelijking-1 Vo = - {(RfV1 / R1) + (RfV2 / R2)},

Als er dan n ingangen zijn

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

Laten we eens kijken naar R1 = R2 = Rf = R

Vo = - (V1 + V2); wanneer R1 = R2 = Rf = R Vo = - (V1 + V2 …… + Vn); (voor n aantal ingangen)

Dit wordt eenheidsversterking-inverterende opteller genoemd

En als R1 = R2 = R ≠ Rf dan

Vo = - (Rf / R) (V1 + V2); Vo = - (Rf / R) (V1 + V2 …… + Vn); (voor n aantal ingangen)

Dus in op-amp adder is de uitgangsspanning evenredig met de som van de ingangsspanningen.

Dit is dus hoe een inverterende Op-amp in een gesloten lusconfiguratie met meerdere ingangen kan worden gebruikt als optel- of sommerende versterkercircuit. Evenzo kunnen we de Op-amp-opteller bouwen met niet-inverterende op-amps.