Суммирующий усилитель: принципиальная схема и ее применение

Попробуйте наш инструмент устранения неполадок





Суммирующий усилитель представляет собой схему одного типа, и конфигурация этой схемы основана на стандартном инвертирующем операционном усилителе. Название этой схемы предполагает суммирующий усилитель, который используется для объединения напряжения, существующего на многих i / ps, в одно напряжение o / p. Инвертирующий операционный усилитель имеет одно напряжение i / p, приложенное к клемме i / p. Если мы подключим больше резисторов к клемме i / p, каждое входное значение будет равно входному значению резистора. На входе резистора будет другой схема операционного усилителя назван суммирующим усилителем.

Суммирующий усилитель

Термин суммирующий усилитель также называется сумматором, который используется для сложения двух сигнальных напряжений. Схема сумматора напряжения настолько проста в построении, что позволяет складывать вместе множество сигналов. Такие усилители используются в широком диапазоне электронных схем. Например, на точном усилителе вам нужно добавить небольшое напряжение, чтобы устранить ошибку смещения операционный усилитель . Аудиомикшер - еще один пример сложения сигналов из различных каналов перед отправкой смешанного сигнала на записывающее устройство. Вы можете добавить или изменить i / p или усиление, не нарушая i / ps усиления. Вспомните, что схема инвертирующего суммирующего усилителя изменяет входные сигналы.




Суммирующий усилитель

Суммирующий усилитель

Схема суммирующего усилителя

Схема суммирующего усилителя показана ниже. В схеме ниже Va, Vb и Vc являются входными сигналами. Эти входные сигналы подаются на инвертирующий терминал операционного усилителя с помощью входные резисторы как Ra, Rb и Rc. Вышеописанным способом количество входных сигналов может быть передано инвертирующему i / p. Здесь Rf - резистор обратной связи, а RL - нагрузочный резистор. Неинвертирующий вывод операционного усилителя подключен к выводу заземления с помощью резистора Rm. Применяя KCL в узле V2, мы можем получить следующее уравнение.



Схема суммирующего усилителя

Схема суммирующего усилителя

Если + Ib = Ia + Ib + Ic

Входное сопротивление идеального операционного усилителя близко к бесконечности, поэтому мы можем пренебречь V2 и Ib.

Если = la + lb + lc


Первое уравнение можно записать как

(V2-V0) / Rf = Va / Ra + Vb / Rb + Vc / Rc

Пренебрегая V2, мы можем получить следующее уравнение

-V0 / Rf = Va / Ra + Vb / Rb + Vc / Rc

V0 = -Rf (Va / Ra + Vb / Rb + Vc / Rc)

V0 = - (Rf / Ra) / Va + (Rf / Rb) Vb + (Rf / Rc) Vc

Если номиналы резисторов Ra, Rb и Rc одинаковы, то приведенное выше уравнение можно записать как

Vo = (Va + Vb + Vc) X - (Rf / R)

Если значения R и Rf аналогичны, то уравнение принимает вид
V0 = - (Va + Vb + Vc)

Суммирующие применения усилителя

Суммирующий усилитель - это универсальное устройство, используемое для объединения сигналов. Эти усилители добавляют сигналы напрямую или масштабируют их, чтобы соответствовать некоторому заранее заданному правилу комбинирования.

  • Эти усилители используются в аудиомикшере для добавления разных сигналов с равным усилением.
  • На входе суммирующего усилителя используются различные резисторы, чтобы получить взвешенную сумму. Это можно использовать для изменения двоичного числа на напряжение переменного тока (цифро-аналоговый преобразователь).
  • Этот усилитель используется для подачи напряжения смещения постоянного тока с сигнальным напряжением переменного тока. Этот процесс может быть выполнен в схеме модуляции светодиода, чтобы поддерживать светодиод в линейном рабочем диапазоне.

Аудиомикшер на базе суммирующего усилителя

Суммирующий усилитель - это один из видов схемы, который используется для сложения, когда два или более сигналов необходимо объединить, как в приложениях для микширования звука. Звуки различных музыкальных устройств могут быть изменены на точный уровень напряжения с помощью с помощью преобразователя s и подключен как i / p к суммирующему усилителю. Эти разные источники сигнала будут складываться вместе этим усилителем, и добавленный сигнал направляется на аудиоусилитель. Принципиальная схема аудиомикшера с суммирующим усилителем показана ниже.

Аудиомикшер на базе суммирующего усилителя

Аудиомикшер на базе суммирующего усилителя

Суммирующий усилитель работает по принципу работы многоканального аудиомикшера на несколько аудиоканалов. Никаких помех не произойдет, потому что каждый сигнал подается через резистор, другой конец которого подключен к клемме GND.

ЦАП на базе суммирующего усилителя

ЦАП преобразует двоичные данные, поступающие на его вход, в аналоговое значение напряжения. Цифро-аналоговое преобразование в основном используется в промышленных приложениях управления в реальном времени, таких как микрокомпьютеры. О / п микрокомпьютеров - это цифровые данные, которые необходимо изменить на аналоговое напряжение для управления реле, исполнительными механизмами, двигателями и т. Д. Простейшая схема ЦАП включает в себя суммирующий усилитель, а также весовой резистор без напряжения. Принципиальная схема 4-битного цифроаналогового преобразователя с использованием суммирующего усилителя показана ниже.

ЦАП на базе суммирующего усилителя

ЦАП на базе суммирующего усилителя

Входами схемы суммирующего усилителя являются QA, QB, QC и QD. Эти входы представляют 5V для логической 1 и Ov для логического 0.

Если резисторы i / p в каждой ветви выбраны таким образом, что значение i / p каждого резистора в два раза превышает значение резистора в более ранней входной ветви, то цифровое логическое напряжение на выводе i / p будет давать o / p, которая представляет собой взвешенную совокупность приложенных входных напряжений.

Точность такой схемы DA (цифро-аналоговый преобразователь) несовершенна из-за точности значений используемого резистора и различий в обозначении логических уровней.

Таким образом, речь идет о суммирующем усилителе, схеме суммирующего усилителя и его применения операционного усилителя . Мы уверены, что вы лучше понимаете эту концепцию. Кроме того, любые вопросы относительно этой концепции или инвертирующего суммирующего усилителя и неинвертирующего суммирующего усилителя, пожалуйста, дайте свои предложения, комментируя в разделе комментариев ниже. Вот вам вопрос, в чем основная функция суммирующего усилителя?