Суммирующий усилитель OP AMP: выходной сигнал представляет собой сумму входных | Упражнение 5 - 2/2

Усилитель OP AMP используется в качестве инвертора для формирования схемы, в которой складываются три входных сигнала Va, Vb, Vc. Три положительных сигнала Va = 1,5[В], Vb = 2[В] и Vc = 1,2[В] подаются в схему через узлы (1), (2) и (3), а затем суммируются в узле (4). Мы хотим узнать выходное напряжение Vout. Сумма трех сигналов подается на инвертирующий вход (V-) усилителя. Расчеты приводят к отрицательному значению Vout= - 3,8[В]. Сигналы на входе положительные, но сигнал на выходе отрицательный, потому что инвертирующий вход (-) инвертирует входной сигнал. Схема называется суммирующим усилителем. Мы проверим результат для Vout, используя общую формулу для суммирующего усилителя: Vout = (Va/R1 + Vb/R2 + Vc/R3 +... ... + Vn/Rn)/R_ретур. Эта формула приводит к тому же значению Vout = - 3,8[В], подтверждая значение, найденное чистым анализом. Однако пошаговый анализ позволяет понять, как работает схема, и, прежде всего, увидеть потенциалы на узлах, что очень важно при обслуживании электроники, поскольку при поиске неисправностей мы используем щуп для проверки наличия или отсутствия потенциала или напряжения на узлах, но не измеряем и не проверяем токи, а именно такой опыт в обслуживании электроники приобрел автор этих строк. Обратите внимание, что 1) Для операционного усилителя OP AMP ток, протекающий в выходном проводнике OP AMP, не обязательно течет на выход, в данной схеме выходной ток Iout = 1,425[мА] поступает/включается в усилитель через его выходной тракт. 2) ток i5 = 0,95[мА] течет от земли к выходу усилителя в узле (6). I5 и I4 составляют ток Iout, поступающий в OP AMP. 3) Неинвертирующий вход (V+) соединен с землей 0[В], его потенциал равен реальному нулю вольт, а потенциал инвертирующего входа (V-) также равен нулю вольт, поэтому он называется «ВИРТУАЛЬНОЙ землей». Эта так называемая виртуальная земля очень полезна для схемы интегрирующего усилителя OP AMP. Более подробно смотрите видео об интегрирующем усилителе OP AMP. 4) Если вы сделаете расчеты буквально, то сможете найти все формулы для различных схем OP AMP, независимо от конфигурации, инвертирующей, неинвертирующей и т.д. 5) Суммирующая схема - это основа цифро-аналогового преобразования. Входные резисторы не равны, сумма взвешена, т.е. если на каждый из них подается напряжение 0[В] или 1[В], ноль или один бит, говоря цифровым и компьютерным языком, входы представляют собой двоичные значения 1, 2, 4, поскольку резисторов 3, а выходное напряжение Vout равно двоичному номеру входа. Эта тема будет рассмотрена позже при изучении цифровой электроники и программирования на языке ассемблера, или машинном языке.