Jelek - matematikai (aritmetikai) műveletek

A mérőberendezések és az automatikus vezérlőrendszerek tervezésénél különféle matematikai műveletek elvégzésére van szükség. Példák a számtani műveletekre:

Figyelemre méltó az anyagok kiválasztása:

Továbbá a jelfeszültség műveleteit tárgyaljuk. Az aktuális értéken végzett műveletek elvégzéséhez először az áramot feszültségre kell átalakítani egy shunt vagy áramváltóval és egy műveleti erősítővel, majd elvégeznie kell a kívánt műveletet a feszültségen, majd vissza kell konvertálni.

invertáló

Annak érdekében, hogy a kimeneti feszültség egyenlő legyen a bemenettel, de az ellenkező jel (invertálással), egy invertáló erősítőt alkalmaznak, amelynek -1 erősítése az operációs erősítőn alapul.

Az ellenállás az áramkörön egyenlő egymással.

Megérteni, hogy ez az áramkör elve egyszerű, ha emlékeztetsz rá, hogy a műveleti erősítő nagyon nagy haszonnal rendelkezik. Ahhoz, hogy a kimenetén a telítési feszültségen kívül más feszültség legyen, az invertáló és a nem invertáló bemenetek feszültségének gyakorlatilag egyenlőnek kell lennie, különben telítettségbe kerül. Így a negatív visszacsatolás egyenlő feszültséget biztosít az erősítő bemeneténél. Az opamp kimenetén a feszültség olyan lesz, hogy invertáló bemenetén a feszültség a 0 elején, valamint a nem invertáló bemeneten van.

Innen a kimeneten van egy feszültség, amely megegyezik a bemeneti ellenállás feszültségével, de az ellenkező jelzéssel.

Összegzés, kiegészítés

Az áramkörben lévő összes ellenállást azonos ellenállás választja ki.

Annak érdekében, hogy az operációs erősítő inverz bemenetén nulla feszültség keletkezzen, szükséges, hogy a kimeneti feszültség megegyezzen az ellenkező jelekkel ellátott bemeneti ellenállások feszültségének összegével.

Ha a kimenet nem fordított összegű feszültséget igényel, akkor más áramköröket használhat:

Ebben az adder áramkörben a működési erősítő nem invertáló bemeneteinek feszültsége megegyezik a bemeneti feszültségek számtani átlagával. Sőt, legyen U legyen a feszültség a nem invertáló bemeneten, akkor:

Ahhoz, hogy megkapjuk a feszültségek összegét a kimeneten, meg kell szerezni egy 3 erősítési tényezőt, azaz válasszuk az R1 egyenlő 2 * R.

Ha n bemenőjelet használunk, akkor R1 = (n-1) * R.

Nagy bemeneti impedanciájú optikai erősítők esetén az R ellenállás ellenállása több száz kilóról 1 megohmra van beállítva.