Elektronische Bauelemente: Wie Spannung an einen Op Amp hinzufügen

Ein Operationsverstärker kann verwendet werden, um zwei oder mehr Spannungen zu addieren oder zu subtrahieren. Eine elektronische Schaltung, die Spannungen addiert wird als ein Summierverstärker. Ein Summierverstärker weist zwei Eingänge und einen Ausgang, dessen Spannung ist die Summe der beiden Eingangsspannungen, aber mit der entgegengesetzten Polarität. Wenn einer der Eingänge +1,5 V und der andere ist +1.0 V, zum Beispiel, wird die Ausgangsspannung -2.5 V betragen

Für den Summierverstärker, arbeiten die Widerstände R1, R2 und R3 alle sollten den gleichen Wert sein.

Wenn alle Widerstände in einem Summierverstärker gleich sind, die Ausgangsspannung wird die Summe der Eingangsspannungen sind. Dies ist der übliche Weg, einen Summierverstärker zu konfigurieren, wenn Sie die Widerstandswerte variieren können, wenn Sie wollen.

Wenn die Widerstände unterschiedliche Werte aufweisen, wird jedes der Eingangsspannungen gewichtet entsprechend dem Wert des Widerstandes auf seiner Eingangsschaltung, die den Effekt der Multiplikation jedes Eingangsspannung um einen bestimmten Wert hat, bevor die Spannungen summiert werden. Der genaue Wert, mit dem jeder Eingang multipliziert wird, hängt von der Mischung aus Widerständen Sie verwenden.

Wenn R1 1 k und R 2 k 10, beispielsweise die Eingangsspannung durch den 1 k Widerstand angelegt wird mit 10 multipliziert werden, bevor sie durch die 10 k Widerstand angelegt auf die Spannung hinzugefügt wird. Somit wird, wenn der Eingang auf R1 +1 V ist, und der Eingang auf R2 +2 V, wird die Ausgangsspannung -12 V sein (für diese Formel zu arbeiten, R3 muss auch 10 k sein.)

Die tatsächliche Formel zur Berechnung der Ausgangsspannung auf der Basis der Eingangsspannungen und den Widerstandswerten ist:

Hier sind ein paar Beispiele, die Sie sollten eine Vorstellung davon, wie die Schaltung verhält wenn R1 1 k und beide R2 und R3 10 k:

VIN (1)	VIN (2)	VOUT
+1 V	+1 V	-11 V
+1 V	+5 V	-15 V
0 V	+5 V	-5 V
+2 V	-5 V	-15 V
-1 V	-5 V	+15 V

Ein Nachteil des Summierverstärkers ist, dass sie die Polarität des Eingangs invertiert, aber man kann den Ausgang eines Summierverstärkers in den Eingang eines Einheitsverstärkungs Inverter leicht zuzuführen. Hier kehrt der zweite Operationsverstärker die Polarität des Ausgangssignals aus dem Summierverstärker, der die Wirkung der Rückführung der Ausgangsspannung Polarität zu der Polarität der ursprünglichen Eingänge.

Eine häufige Verwendung für einen Summierverstärker Schaltung ist als Audio-Mixer. Wenn diese Art von Schaltung als ein Audiomischer verwendet wird, wird jeder Eingang mit einem Mikrofon verbunden ist. Der Summierverstärker kombiniert die alle Mikrofoneingänge durch Addieren der Spannungen von jedem Mikrofon und das resultierende Ausgangssignal wird an einen anderen Verstärkerstufe geschickt wird.

Die Widerstände in jeder Eingangsschaltung sind oft Potentiometer, mit dem Sie den Signalpegel von jeder Eingangsquelle zu variieren können. Wenn Sie den Widerstand an einem der Eingangsschaltungen zu erhöhen, weniger dieser Eingabe wird in der Ausgabe-Mix vertreten - vor allem dann nützlich, wenn eine Ihrer Sänger ein wenig abseits der Schlüssel.

Ein Summieren Verstärkerschaltung kann mit zusätzlichen Eingänge erweitert werden. Hier ist eine Schaltung mit vier Eingängen, die Potentiometer zur Steuerung der Pegel jedes Eingabe verwendet. Sie können so viele Eingänge hinzufügen, wie Sie wollen, aber Sie müssen sicherstellen, dass die gesamte kombinierte Spannung von allen Eingängen nicht die Versorgungsspannung nicht überschreitet (minus ein Volt oder zwei).

Eine letzte Variante des Summationsverstärkerschaltung wird in Verbindung mit einem zweiten Operationsverstärker konfiguriert als Inverter verwendet. Diese Konfiguration behält die Polarität der Eingangsspannungen.