El og elektronik

Beregner til summerings- og differensforstærker

Beregn vægtede summer eller spændingsforskelle, vælg matchede modstandspar og kontrollér udgangsgrænser.

Dine værdier

Beregningsmetode

Referencespænding · Vref · V

Indgangsspænding · V1 · V

Indgangsspænding · V2 · V

Indgangsspænding · V3 · V

Indgangsspænding · V4 · V

Antal indgange

Modstand · R1 · kΩ

Modstand · R2 · kΩ

Modstand · R3 · kΩ

Modstand · R4 · kΩ

Tilbagekoblingsmodstand · Rf · kΩ

Anvend udgangsgrænser

Minimum · Vout · V

Maksimum · Vout · V

Brug tilgængelige udgangsspændinger fra databladet, ikke forsyningsskinnerne. Begrænset udgang er et estimat.

Ideel DC-model. Kontrollér indgangens fællesmodusområde, båndbredde, belastning og modstandstolerancer i databladet.

Dine resultater

Ideel udgangsspænding: —

Estimat for begrænset udgang: —

G1 · V1 → Vout: —

G2 · V2 → Vout: —

Fællesmodusforstærkning: —

Formel—

Sammenlign vægtede summer og differensforstærkerens udgang

Beregn en ideel inverterende sum af flere spændinger eller udgangen fra en differensforstærker med to indgange. Medtag en referencespænding, undersøg hver indgangs forstærkning, og anvend eventuelt udgangsgrænser. Differenstilstand viser også fællesmodusforstærkning, og om de nominelle modstandsforhold passer sammen. Beregningen er en statisk ideel model; den udelader modstandstolerance, forstærkerens offset, endelig båndbredde, begrænsninger i indgangsområdet og belastningsafhængigt spændingsområde på udgangen.

Trin for trin

Vælg summerings- eller differenstilstand. Indtast indgangsspændinger og referencespænding i V. Summeringstilstand understøtter 2 til 4 indgange, hver med sin egen modstand; differenstilstand bruger præcis 2 indgange og de fire modstande, der vises i diagrammet.
Indtast modstandsværdier i kΩ. Vælg tilbagekoblingsmodstand Rf i summeringstilstand. I differenstilstand indtaster du R1 til R4 eller vælger en målforstærkning og serien E12, E24 eller E96, før du anvender et tilpasset nominelt modstandspar.
Undersøg ideel udgang og de enkelte forstærkninger. Hvis udgangsgrænser er aktiveret, indtaster du en nedre grænse under den øvre og sammenligner begrænset udgang med ideel udgang. I differenstilstand undersøger du også fællesmodusforstærkningen og meddelelsen om tilpassede forhold.

Indstillinger og begrænsninger

Summeringsvægte og reference: Hver summeringsindgang har vægten −Rf / Ri. Udgangen er Vref − Σ[Rf/Ri × (Vi − Vref)], så en ændret reference påvirker hele udtrykket. Ens indgangsmodstande giver ens vægte; forskellige værdier lader dig skalere indgangene uafhængigt. Kun det valgte antal indgangsrækker deltager.
Differensforhold og tilpasning: Når R2/R1 = R4/R3, er den ideelle udgang Vref + (R2/R1) × (V2 − V1). Uens forhold ændrer forstærkningen fra den positive indgang og giver en fællesmodusforstærkning, der ikke er nul. Tilpasning af nominelle forhold kvantificerer ikke den reelle fællesmodusundertrykkelse, når modstandstolerancer og forstærkerfejl er til stede.
Foretrukne par og udgangsgrænser: Parsøgningen undersøger foretrukne værdier omkring den indtastede R1-størrelse og indstiller det samme nominelle par i begge grene. Dens afrundede forstærkning kan afvige fra målet. Udgangsgrænser er værdier, du angiver, ikke grænser afledt fra forsyningsskinnerne; værktøjet begrænser den ideelle udgang uden at modellere genopretning efter overbelastning.

Gennemgået eksempel

Til summering bruger du 2 indgange: V1 = 1 V gennem 10 kΩ og V2 = 2 V gennem 20 kΩ, med Rf = 10 kΩ og Vref = 0 V. Vægtene er −1 og −0.5, hvilket giver ideel udgang −2 V. Aktivér grænserne −1.5 V og 3.3 V for at få begrænset udgang −1.5 V.

Forventet resultat
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

Til differenstilstand beholder du V1 = 1 V, V2 = 2 V og Vref = 0 V. Sæt R1 = R3 = 10 kΩ og R2 = R4 = 20 kΩ. Udgangen er 2 V og fællesmodusforstærkningen 0. Ændres kun R4 til 22 kΩ, bliver udgangen 2.125 V og fællesmodusforstærkningen 0.0625 V/V, hvilket viser, hvordan uens forhold ændrer resultatet.

Spørgsmål og fejlfinding

Hvorfor er den summerede udgang negativ?

Dette er en inverterende summeringskreds. Med nulreference bidrager positive indgange med negative vægtede led. En fysisk løsning med én forsyningsspænding kræver en passende reference og et passende udgangsområde; brug realistiske grænser, når du kontrollerer, om den ideelle sum kan opnås.

Hvorfor giver ens differensindgange en udgang, der ikke er nul?

Med tilpassede forhold er udgangen lig med referencen, når indgangene er ens. Uens forhold tilføjer også et fællesmodusbidrag. Kontrollér referencen og alle fire modstande, før du fortolker resultatet som et differenssignal.

Bevarer anvendelse af et foretrukket par min reference og mine spændinger?

Knappen erstatter de fire modstandsværdier i differenstilstand med tilpassede nominelle par og beregner igen med de aktuelle indgange, reference og udgangsgrænser. Undersøg forstærkningerne og udgangen igen; den vælger ikke en komponent og justerer ikke de andre indstillinger for dig.