מגבר סיכום או מעגל מגבר אופ מגבר

למגברים תפעוליים (Opamp) יש כל כך הרבה יישומים מעניינים, וכבר יצרנו מעגלים רבים באמצעות מגברי אופ. היום אנו הולכים ללמוד יישום נוסף של Opamp כלומר להוסיף שני מתח כניסה או יותר והמעגל נקרא מגבר Summing או Opamp Adder. כאן נשתמש ב- LM358 Opamp כדי להדגים את מעגל האדר.

רכיבים נדרשים:

מגברים LM358 כפולים-תפעוליים
נגד 1KΩ -4Nos
ספק כוח (ל- opamp + Vcc & -Vcc) 9 Vdc
שני מקורות מתח כניסה (סכומם צריך להיות <מתח אספקה)
DMM רב-מטר דיגיטלי לבדיקה

לפני שנפרט לפרטים נלמד תחילה על מגברים תפעוליים ו- LM385.

מגבר אופ (מגבר תפעולי)

LM358 הוא מגבר תפעולי כפול רעש נמוך בעל שני משוואי מתח עצמאיים. זהו מגבר אופציה למטרות כלליות אשר ניתן להגדיר במצבים רבים כמו משווה, קיץ, אינטגרטור, מגבר, בידול, מצב היפוך, מצב שאינו הופך וכו '.

למידע נוסף על LM358 עברו על LM358 מעגלים שונים כמגבר ומשווה.

היפוך תצורת מגבר תפעולי

כאן אנו בונים מעגל Adder באמצעות מגבר הפוך. אז כדי להבין את מעגל ה- Summing של Opamp הפוך, עלינו לבחון תחילה כיצד פועל opamp הפוך בתצורת לולאה סגורה. מעגל הלולאה הסגורה של אופמפ הפוך שימושי מאוד ויש לו שני מאפיינים חשובים ביותר, מה שהופך אופמפ לשימוש ביישומים שונים והם כדלקמן: -

בתצורת לולאה סגורה,

אין זרם זורם למסופי הקלט
מתח הכניסה הדיפרנציאלי הוא אפס כ- V1 = V2 = 0 (כדור הארץ הווירטואלי), או שה- opamp מנסה לשמור על שתי הכניסות באותה רמה או באותו ערך, גם אם זה של המסוף אינו מקורקע.

להלן לולאה סגורה המתהפכת מעגל OpAmp המהווה משוב שלילי מהפלט לקלט. ובגלל משוב שלילי זה, מתח בכניסה הפוכה הופך להיות שווה למתח בכניסה לא הפוכה, ומכאן נוצר קרקע וירטואלית.

אנו יודעים מנוסחאות ההפוך של מגבר Op-amp, רווח (Av) = Vout / Vin = (Rf / Rin)

היפוך מעגל התוספת / מגבר סיכום עובד:

מעגל מוסף היפוך דומה למגבר ההיפוך הנ"ל, בו מתח הכניסה ניתן למסוף ההפוך ומסוף שאינו הופך מקורקע, אך ההבדל במעגל התופעה ההפוך הוא שיש לו מספר כניסות במסוף ההפוך שלו. להלן המעגל של מעגל התיפוך ההיפוך עם שתי כניסות בכניסה ההפוכה.

במעגל המסוף הלא הפוך מקורקע, וכפי שנראה בתצורת לולאה סגורה, המתח בנקודה B יהיה זהה למתח בנקודה A, 0V. לכן הזרם I1 ו- I2 יזרמו אל הנגד Rf (הפוטנציאל הגבוה יותר) ולא אל המסוף ההפוך (הפוטנציאל התחתון) של המגבר. מתח המוצא המתקבל יהיה סכום הקלטים ויהיה שלילי באופיו מכיוון שהקלט מוחל על המסוף שאינו הופך.

להלן יישום מעשי של מעגל התופעות של Opamp באמצעות LM358. השתמשנו בשתי סוללות נפרדות (V4 Vdc ו- ≈2.6 Vdc) לשני מתח כניסה ותוכלו לראות את הסכום של שני מתח כניסה (6.89 v) במולטימטר בתמונה למטה..

הפיכת ניתוח מעגלי Adder Circuit:

משוואת הרווח עבור מגבר הפוך היא, Vout = (Rf / R) Vin

החלת KCL למעגל, I1 + I2 = אם (V1-0 / R1) + (V2-0 / R2) = (0-Vo / Rf) (V1 / R1) + (V2 / R2) = - Vo / Rf Vo = - Rf * { (V1 / R1) + (V2 / R2)} ……… משוואה -1 Vo = - {(RfV1 / R1) + (RfV2 / R2)},

אם יש n תשומות אז

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

בואו ניקח בחשבון R1 = R2 = Rf = R.

Vo = - (V1 + V2); כאשר R1 = R2 = Rf = R Vo = - (V1 + V2 …… + Vn); (למספר תשומות n)

זה נקרא addering היפוך רווח אחדות

ואם R1 = R2 = R ≠ Rf אז

Vo = - (Rf / R) (V1 + V2); Vo = - (Rf / R) (V1 + V2 …… + Vn); (למספר תשומות n)

כך שבמתח המוצא של מגבר אופ-מגפי הוא פרופורציונאלי לסכום מתח הקלט.

אז ככה ניתן להשתמש במגבר Op הפוך בתצורת לולאה סגורה עם מספר כניסות כמעגל מגבר Adder או Summing. כמו כן אנו יכולים לבנות את התוספת של מגבר ה- Op-amp עם מגברי-על שאינם הופכים.