الكهرباء والإلكترونيات
حاسبة المضخم الجامع والتفاضلي
احسب المجاميع الموزونة أو فروق الجهد واختر أزواج مقاومات متطابقة وتحقق من حدود الخرج.
قيم الإدخال
النتائج
- جهد الخرج المثالي
- —
- تقدير الخرج المحدود
- —
- G1 · V1 → Vout
- —
- G2 · V2 → Vout
- —
- كسب النمط المشترك
- —
—قارن المجاميع الموزونة ومخرجات مضخم الفرق
احسب جمعاً عاكساً مثالياً لعدة جهود أو مضخم فرق ذي دخلين. أضف جهداً مرجعياً وافحص كسب كل دخل وطبّق حدود الخرج اختيارياً. يعرض وضع الفرق أيضاً كسب النمط المشترك وما إذا كانت نسب المقاومات الاسمية متطابقة. الحساب نموذج مثالي ساكن؛ لا يشمل تفاوت المقاومات أو إزاحة المضخم أو عرض النطاق المحدود أو قيود نطاق الدخل أو تأرجح الخرج المعتمد على الحمل.
خطوة بخطوة
- اختر وضع الجمع أو الفرق. أدخل جهود الدخل والجهد المرجعي بوحدة V. يدعم وضع الجمع من 2 إلى 4 مداخل، لكل منها مقاومته الخاصة؛ ويستخدم وضع الفرق 2 من المداخل بالضبط والمقاومات الأربع الموضحة في مخططه.
- أدخل قيم المقاومات بوحدة kΩ. في وضع الجمع، اختر مقاومة التغذية الراجعة Rf. وفي وضع الفرق، أدخل القيم من R1 إلى R4، أو اختر كسباً مستهدفاً وسلسلة E12 أو E24 أو E96 قبل تطبيق زوج مقاومات ذي قيم اسمية متطابقة بين الفرعين.
- راجع الخرج المثالي ومكاسب المداخل المنفردة. إذا كانت حدود الخرج مفعّلة، فأدخل حداً أدنى أقل من الحد الأعلى وقارن الخرج المحدود بالخرج المثالي. في وضع الفرق، افحص أيضاً كسب النمط المشترك ورسالة تطابق النسب.
الإعدادات والحدود
- أوزان الجمع والمرجع
- لكل دخل جمع وزن −Rf / Ri. الخرج هو Vref − Σ[Rf/Ri × (Vi − Vref)]، لذلك يؤثر تغيير المرجع في التعبير كله. تعطي مقاومات الدخل المتساوية أوزاناً متساوية؛ وتتيح القيم المختلفة تحجيم المداخل بصورة مستقلة. لا يشارك في الحساب إلا العدد المختار من صفوف المداخل.
- نسب الفرق والتطابق
- عندما يكون R2/R1 = R4/R3، يكون الخرج المثالي Vref + (R2/R1) × (V2 − V1). تغير النسب غير المتساوية كسب الدخل الموجب وتترك كسباً غير صفري للنمط المشترك. تطابق النسب الاسمية لا يحدد رفض النمط المشترك الحقيقي عددياً عند وجود تفاوت في المقاومات وأخطاء في المضخم.
- الأزواج القياسية وحدود الخرج
- يفحص بحث الأزواج القيم القياسية حول مقياس R1 المدخل، ويضبط الزوج الاسمي نفسه في الفرعين. قد لا يطابق الكسب الناتج بعد التقريب الكسب المستهدف. حدود الخرج قيم تقدمها أنت، وليست حدوداً مشتقة من قضبان التغذية؛ تقيد الأداة الخرج المثالي من دون نمذجة التعافي من الحمل الزائد.
مثال تطبيقي
للجمع، استخدم 2 من المداخل: V1 = 1 V عبر 10 kΩ و V2 = 2 V عبر 20 kΩ، مع Rf = 10 kΩ و Vref = 0 V. الوزنان هما −1 و −0.5، ويعطيان خرجاً مثالياً −2 V. فعّل الحدين −1.5 V و 3.3 V للحصول على خرج محدود −1.5 V.
| Σ / Δ | G1 | G2 | Vout,ideal | Vout | GCM |
|---|---|---|---|---|---|
| Σ | −1 | −0.5 | −2 V | −1.5 V | — |
| Δ | −2 | 2 | 2 V | 2 V | 0 V/V |
| Δ; R4 = 22 kΩ | −2 | 2.0625 | 2.125 V | 2.125 V | 0.0625 V/V |
لوضع الفرق، أبقِ V1 = 1 V و V2 = 2 V و Vref = 0 V. اضبط R1 = R3 = 10 kΩ و R2 = R4 = 20 kΩ. يكون الخرج 2 V وكسب النمط المشترك 0. تغيير R4 وحدها إلى 22 kΩ يعطي خرجاً 2.125 V وكسب نمط مشترك 0.0625 V/V، موضحاً كيف تغير النسب غير المتساوية النتيجة.
الأسئلة وحل المشكلات
لماذا يكون خرج الجمع سالباً؟
هذه دائرة جمع عاكسة. مع مرجع صفري، تساهم المداخل الموجبة بحدود موزونة سالبة. يحتاج التنفيذ الفعلي بتغذية أحادية إلى مرجع ونطاق خرج مناسبين؛ استخدم حدوداً واقعية عند التحقق من إمكانية بلوغ المجموع المثالي.
لماذا تعطي المداخل المتساوية في وضع الفرق خرجاً غير صفري؟
مع نسب متطابقة، يساوي الخرج المرجع عندما تتساوى المداخل. تضيف النسب غير المتساوية أيضاً مساهمة من النمط المشترك. تحقق من المرجع والمقاومات الأربع كلها قبل تفسير النتيجة على أنها إشارة تفاضلية.
هل يحافظ تطبيق زوج قياسي على المرجع والجهود التي أدخلتها؟
يستبدل الزر قيم المقاومات الأربع في وضع الفرق بأزواج اسمية متطابقة بين الفرعين، ويعيد الحساب باستخدام المداخل والمرجع وحدود الخرج الحالية. افحص المكاسب والخرج الناتجين مجدداً؛ فهو لا يختار جهازاً ولا يضبط تلك الإعدادات الأخرى نيابة عنك.