Как рассчитать коэффициент усиления суммирующего усилителя на операционном усилителе?

Итак, если у меня есть схема суммирующего усилителя, подобная приведенной ниже:Суммирующий усилитель

Я знаю значения Vin1, Vin2 и Vout, и схема разработана таким образом, что Vout = -(Vin1+2Vin2), но как рассчитать усиление? Я знаю, что на обычной схеме операционного усилителя с одним источником входного сигнала усиление равно Vout/Vin. Но если у меня есть два источника входного сигнала, то будет ли мое усиление Vout/(Vin1+Vin2)?

На PSPICE я установил значения DC и ACMAG для входных напряжений на 2 В, а Vout на -6. Так что получается правильно, но все же в чем выигрыш?

В о ты т "=" ( В я н 1 р 3 р 1 + В я н 2 р 3 р 2 ) . У вас может быть разное усиление для разных источников входного сигнала, поэтому для определения «усиления» вы должны указать, о каком источнике вы говорите.

Ответы (3)

Усиление устанавливается для каждого В я н .

А В я н 1 "=" р 3 р 1 .

А В я н 2 "=" р 3 р 2 .

и так далее, А В я н Н "=" р 3 р Н .

Если бы вы проанализировали эту схему с помощью суперпозиции, вы бы обнаружили, что для каждого входного сигнала это просто инвертирующий усилитель. Сигналы усиливаются или ослабляются индивидуально. Следовательно, усиление является значимой величиной только по отношению к каждому отдельному сигналу. Поскольку выигрыши не зависят друг от друга, их суммирование не дает значимого результата.

Существует ли такая вещь, как общий выигрыш? Если да, то это А т о т а л "=" р 3 р 1 р 3 р 2 ?
Сигналы усиливаются или ослабляются по отдельности и суммируются. Как сказал битрекс в своем комментарии, усиление в суммирующем усилителе можно количественно оценить только по отношению к одному сигналу. Попытка сделать то же самое для всей системы приводит к бессмысленному результату.

Назначение суммирующего усилителя состоит в том, чтобы генерировать выходной сигнал, представляющий собой взвешенную сумму его входных сигналов. Из-за высокого коэффициента усиления разомкнутого контура операционного усилителя контакт 2 является виртуальной землей, т. е. напряжение между контактами 2 и 3 близко к нулю. Из-за этого 2 входных сигнала эффективно изолированы друг от друга. Коэффициент усиления на выходе каждого входа определяется отношением резистора обратной связи R3 к резистору конкретного сигнала. Таким образом, усиление для входа 1 равно -R3/R2, а усиление для входа 2 равно -R3/R2. Изоляция позволяет каждому входному сигналу иметь разное усиление. (Более 2 сигналов можно суммировать, просто добавив еще один резистор к другому входному сигналу) Общий выходной сигнал представляет собой сумму этих двух сигналов. В качестве «общего усиления» нет количества, поскольку есть 2 отдельных входных сигнала.

Если вы подаете 2 В на каждый вход и получаете -6 В на выходе, а R1 = R2, то отношение R3 к R1 составляет 1,5 к 1. Коэффициент усиления каждого входа составляет -1,5, отрицательное значение из-за инвертирующего характера. Вместо входов постоянного тока, если вы поместите сигнал переменного тока 1 В на оба входа (как синфазный, так и с одинаковой частотой), вы получите на выходе переменное напряжение 3 В.

Поскольку вы показываете питание +/-7 В, если вы подадите намного больше, чем 2 В постоянного тока, выход будет насыщаться (предел ~ -6,5 В).