Penguat Penjumlahan Bukan Terbalik : Litar, Terbitan, Fungsi Pemindahan, Vs Penjumlahan Terbalik & Aplikasinya

Operasi penguat tersedia dalam konfigurasi yang berbeza. A penguat penjumlahan adalah salah satu jenis, yang digunakan untuk menggabungkan voltan yang tersedia pada minimum dua atau lebih input ke dalam voltan o/p tunggal. Op-amp penyongsangan mempunyai voltan input tunggal yang disediakan kepada terminal input penyongsangan. Jika kita memberikan beberapa perintang input kepada terminal input penyongsangan, setiap input adalah bersamaan dengan nilai perintang input asal, yang dikenali sebagai penguat penjumlahan. Penguat ini memproses menambah & menolak voltan. Terdapat dua jenis penguat penjumlahan; terbalik dan tidak terbalik. Artikel ini menyediakan maklumat ringkas tentang a penguat penjumlahan bukan terbalik , bekerja dan aplikasinya.

Apakah itu Penguat Penjumlahan Tidak Terbalik?

Sejenis konfigurasi litar Op-Amp yang digunakan untuk menyediakan output hasil penjumlahan, dengan fasa atau kekutuban yang sama dikenali sebagai penguat penjumlahan Tidak terbalik. Jenis penguat penjumlahan ini menggunakan teknik gandingan langsung, yang menunjukkan bahawa isyarat sumber disambungkan dan diarahkan ke Op-Amp.

Dalam konfigurasi op-amp jenis ini, input penyongsangan op-amp dibumikan. Input bukan penyongsangan disambungkan dengan voltan masukan melalui perintang atau secara langsung. Voltan keluaran penguat penjumlahan bukan terbalik ini boleh ditentukan dengan menggunakan formula berikut:

Vout = (1+Rf/R1)*Vin

Di mana 'Rf' ialah perintang maklum balas, 'R1' ialah perintang masukan & Vin ialah jumlah voltan masukan yang digunakan.

Penguat Summing Bukan Terbalik Berfungsi

Penguat Penjumlahan Bukan Terbalik menyediakan jumlah o/p isyarat i/p termasuk fasa kekutuban (atau) yang serupa. Penguat ini mempunyai beberapa sumber input dan output tunggal di mana input ini disambungkan ke terminal bukan penyongsangannya melalui perintang.

Setiap isyarat input disambungkan terus ke perintang manakala hujung yang satu lagi bagi setiap perintang hanya disambungkan ke terminal bukan penyongsangan op-amp. Selepas itu, simpang penjumlahan disambungkan kepada GND melalui perintang suap balik. Jadi susunan ini hanya membenarkan penguat operasi menambah pelbagai voltan input dengan pemberat yang sesuai diputuskan oleh nilai perintang.

Jumlah keluaran penguat ini ialah jumlah semua voltan input yang disambungkan di mana berat individu bergantung kepada perintang yang disambungkan dengan input yang setara. Jadi input & output penguat ini adalah dalam fasa dengan 0°.

Penguat Summing Bukan Terbalik menggunakan Op Amp

Gambar rajah litar penguat penjumlahan bukan terbalik ditunjukkan di bawah. Konfigurasi penguat ini adalah serupa dengan penguat bukan penyongsangan. Voltan input kepada penguat ini diberikan kepada terminal input bukan penyongsangan Op Amp. Output penguat ini disalurkan semula melalui maklum balas bias pembahagi voltan ke terminal input penyongsangan. Litar ini mempunyai tiga input sahaja untuk memudahkan, tetapi bilangan input juga boleh ditambah. Pengiraan voltan keluaran penguat ini dibincangkan di bawah.

Jika voltan input seperti 'VIN' ialah semua gabungan isyarat input, maka ini boleh disediakan pada pin bukan penyongsangan op-amp. Daripada litar penguat penjumlahan bukan terbalik di atas, kita boleh mengira voltan keluaran penguat ini dengan pin input VIN & dalam pembahagi maklum balas, perintang Rf dan Ri digunakan. Jadi voltan keluaran akan menjadi seperti;

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

Apabila voltan keluaran penguat ini dikira, maka kita perlu memutuskan nilai VIN. Jika tiga sumber input utama ialah V1, V2 & V3, dan rintangan input ialah; R1, R2 & R3 maka input saluran masing-masing adalah VIN1, VIN2 & VIN3 apabila saluran lain yang setara dibumikan. Oleh itu,

VIN = VIN1 + VIN2 + VIN3

Di sini, apabila idea tanah maya tidak digunakan, semua saluran mempengaruhi saluran yang tinggal. Pertama, kita perlu mengira bahagian VIN1 VIN dan dengan matematik mudah; kita boleh mendapatkan baki dua nilai VIN2 & VIN3 dengan mudah.

Apabila V2 & V3 dibumikan datang ke VIN1, maka perintang setara mereka tidak boleh diabaikan sebagai membentuk rangkaian pembahagi voltan. Akibatnya,

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

Begitu juga, kita boleh mengira dua nilai VIN2 & VIN3 yang lain sebagai

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

Oleh itu,

VIN = VIN1 + VIN2 + VIN3

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

Akhirnya, kita boleh mengira voltan Output sebagai;

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))]}

Jika kita menganggap keadaan wajaran setara khas di mana-mana semua perintang dengan nilai yang sama, selepas itu VOUT ialah:

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

Reka bentuk litar penjumlahan bukan terbalik didekati dengan terutamanya mereka bentuk penguat ini untuk mempunyai keuntungan voltan yang diperlukan. Selepas itu, perintang masukan dipilih sebesar mungkin untuk disesuaikan dengan jenis penguat operasi yang digunakan.

Fungsi Pemindahan Penguat Summing Bukan Terbalik

Litar penguat penjumlahan bukan terbalik dengan tiga input ditunjukkan di bawah. Jika kita ingin menambah tiga isyarat input kepada penguat maka fungsi pemindahan tiga input bukan penguat penjumlahan dibincangkan di bawah.

Dengan menggunakan teorem superposisi, pertama, kita akan meninggalkan hanya 'V1' dalam litar ini, dan V2 dan V3 membuat sifar dengan menyambungkan perintang R2 & R3 ke GND.

Untuk penguat operasi yang sempurna, arus masukan terminal bukan penyongsangan dianggap sifar. Jadi, perintang R1, R2 & R3 akan membuat pengecil voltan melalui perintang R2 & R3 secara selari. Jadi 'Vp' ialah;

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

Di mana dengan R2 || R3 kita telah perhatikan bahawa nilai R2 dan R3 selari.

Dengan sumber input V1, output penguat operasi boleh diperhatikan melalui VOUT1 & ia boleh ditulis sebagai;

VOUT1 = Vp [1+ Rf2/Rf1]

Dengan menggantikan nilai Vp dalam persamaan VOUT1, kita boleh mendapatkan;

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

Begitu juga, kita boleh menulis VOUT2 & VOUT3 apabila isyarat input sahaja; V2 & V3 sepadan.

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

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

Dengan menambah persamaan VOUT1, VOUT2 & VOUT3 di atas, fungsi pemindahan penguat bukan pembalik termasuk tiga isyarat input akan menjadi seperti;

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

Perbezaan antara Penguat Penjumlahan Terbalik dan Bukan Terbalik

Perbezaan utama antara Penguat Summing Inverting & Non-Inverting dibincangkan di bawah.

Kelebihan

The kelebihan penguat penjumlahan bukan terbalik termasuk yang berikut.

• Keuntungan voltan penguat penjumlahan ini adalah positif.
• Isyarat keluaran boleh diperolehi tanpa penyongsangan fasa.
• Nilai impedans inputnya adalah tinggi.
• Keuntungan voltan adalah berubah-ubah.
• Dalam penguat ini, padanan impedans unggul boleh dicapai.

The keburukan penguat penjumlahan bukan penyongsangan termasuk yang berikut.

• Penguat ini mempunyai kelemahan utama di mana keuntungan litar akan menjadi dua kali ganda untuk baki saluran yang disambungkan jika salah satu input ditanggalkan.
• Ia tidak dicadangkan untuk menjauhkan diri daripada pengapungan pin bukan penyongsangan semasa menanggalkan semua input.
• Kemungkinan gangguan antara input & input lain boleh wujud dengan perubahan jumlah keterukan.
• Memperkenalkan input ketiga boleh mengakibatkan penurunan keuntungan dalam dua saluran pertama, yang mungkin mempunyai implikasi berdasarkan aplikasi tertentu.
• Jika terdapat pautan ke mana-mana sumber yang mempunyai nilai impedans keluaran berubah-ubah, maka ia memberi kesan kepada penguatan dua saluran yang selebihnya, yang mungkin tidak popular.

Aplikasi

The aplikasi penguat penjumlahan bukan terbalik termasuk yang berikut.

• Litar op-amp penjumlahan tidak terbalik boleh digunakan di mana-mana impedans input tinggi diperlukan.
• Litar ini boleh digunakan sebagai pengikut voltan dengan hanya menyediakan o/p kepada input penyongsangan seperti penyongsang.
• Litar ini membantu dalam mengasingkan litar lata tertentu.
• Penguat ini digunakan untuk menyediakan output terjumlah untuk isyarat input yang digunakan dengan fasa atau kekutuban yang sama.

Oleh itu, ini ialah gambaran keseluruhan penjumlahan bukan terbalik penguat, litar, terbitan , perbezaan, fungsi pemindahan, kelebihan, keburukan, dan aplikasinya. Ini ialah sejenis penguat penjumlahan dengan beberapa input kepada input bukan penyongsangan +ve. Penguat penjumlahan boleh digunakan sebagai penguat penjumlahan bukan penyongsangan dengan hanya menyambungkan pelbagai isyarat input di seluruh perintang kepada input bukan penyongsangan op-amp.

Voltan keluaran penguat penjumlahan ini ialah jumlah voltan masukan, dipincang oleh nilai perintang. Setiap isyarat input penguat ini boleh disambungkan hanya kepada perintang manakala baki terminal setiap perintang boleh disambungkan ke terminal bukan penyongsangan penguat kendalian. Selepas itu, simpang penjumlahan disambungkan kepada GND melalui perintang suap balik. Jadi, susunan ini membolehkan penguat operasi memasukkan pelbagai voltan masukan melalui pemberat yang sesuai yang diputuskan melalui nilai perintang. Berikut ialah soalan untuk anda, apakah itu penguat penjumlahan?