Elektro og elektronikk

Kalkulator for summerings- og differanseforsterker

Beregn vektede summer eller spenningsforskjeller, velg tilpassede motstandspar og kontroller utgangsgrenser.

Dine verdier

Beregningsmodus

Referansespenning · Vref · V

Inngangsspenning · V1 · V

Inngangsspenning · V2 · V

Inngangsspenning · V3 · V

Inngangsspenning · V4 · V

Antall innganger

Motstand · R1 · kΩ

Motstand · R2 · kΩ

Motstand · R3 · kΩ

Motstand · R4 · kΩ

Tilbakekoblingsmotstand · Rf · kΩ

Bruk utgangsgrenser

Minimum · Vout · V

Maksimum · Vout · V

Bruk brukbare utgangsspenninger fra databladet, ikke forsyningsskinnene. Begrenset utgang er et estimat.

Ideell DC-modell. Kontroller inngangens fellesmodusområde, båndbredde, last og motstandstoleranser i databladet.

Dine resultater

Ideell utgangsspenning: —

Estimat for begrenset utgang: —

G1 · V1 → Vout: —

G2 · V2 → Vout: —

Fellesmodusforsterkning: —

Formel—

Sammenlign vektede summer og differanseforsterkerens utgang

Beregn en ideell inverterende sum av flere spenninger eller utgangen til en differanseforsterker med to innganger. Ta med en referansespenning, undersøk forsterkningen til hver inngang og bruk eventuelt utgangsgrenser. Differansemodus viser også fellesmodusforsterkning og om de nominelle motstandsforholdene samsvarer. Beregningen er en statisk ideell modell; den utelater motstandstoleranse, forsterkerens offset, endelig båndbredde, begrensninger i inngangsområdet og belastningsavhengig spenningsområde på utgangen.

Trinn for trinn

Velg summerings- eller differansemodus. Angi inngangsspenninger og referansespenning i V. Summeringsmodus støtter 2 til 4 innganger, hver med sin egen motstand; differansemodus bruker nøyaktig 2 innganger og de fire motstandene som vises i diagrammet.
Angi motstandsverdier i kΩ. Velg tilbakekoblingsmotstand Rf i summeringsmodus. I differansemodus angir du R1 til R4, eller velger en målforsterkning og serien E12, E24 eller E96 før du bruker et tilpasset nominelt motstandspar.
Undersøk ideell utgang og de enkelte forsterkningene. Hvis utgangsgrenser er aktivert, angir du en nedre grense under den øvre og sammenligner begrenset utgang med ideell utgang. I differansemodus undersøker du også fellesmodusforsterkningen og meldingen om samsvar mellom forholdene.

Innstillinger og begrensninger

Summeringsvekter og referanse: Hver summeringsinngang har vekten −Rf / Ri. Utgangen er Vref − Σ[Rf/Ri × (Vi − Vref)], så endring av referansen påvirker hele uttrykket. Like inngangsmotstander gir like vekter; ulike verdier lar deg skalere inngangene uavhengig. Bare det valgte antallet inngangsrader deltar.
Differanseforhold og tilpasning: Når R2/R1 = R4/R3, er ideell utgang Vref + (R2/R1) × (V2 − V1). Ulike forhold endrer forsterkningen fra den positive inngangen og gir en fellesmodusforsterkning som ikke er null. Samsvar mellom nominelle forhold tallfester ikke den faktiske fellesmodusundertrykkingen når motstandstoleranser og forsterkerfeil er til stede.
Foretrukne par og utgangsgrenser: Parsøkingen undersøker foretrukne verdier rundt den angitte R1-størrelsen og setter samme nominelle par i begge grener. Den avrundede forsterkningen kan avvike fra målet. Utgangsgrenser er verdier du angir, ikke grenser avledet fra forsyningsskinnene; verktøyet begrenser den ideelle utgangen uten å modellere gjenoppretting etter overbelastning.

Gjennomgått eksempel

For summering bruker du 2 innganger: V1 = 1 V gjennom 10 kΩ og V2 = 2 V gjennom 20 kΩ, med Rf = 10 kΩ og Vref = 0 V. Vektene er −1 og −0.5, som gir ideell utgang −2 V. Aktiver grenser på −1.5 V og 3.3 V for å få begrenset utgang −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

For differansemodus beholder du V1 = 1 V, V2 = 2 V og Vref = 0 V. Sett R1 = R3 = 10 kΩ og R2 = R4 = 20 kΩ. Utgangen er 2 V og fellesmodusforsterkningen 0. Hvis bare R4 endres til 22 kΩ, blir utgangen 2.125 V og fellesmodusforsterkningen 0.0625 V/V, som viser hvordan ulike forhold endrer resultatet.

Spørsmål og feilsøking

Hvorfor er den summerte utgangen negativ?

Dette er en inverterende summeringskrets. Med null referanse gir positive innganger negative vektede ledd. En fysisk løsning med én forsyningsspenning trenger en egnet referanse og et passende utgangsområde; bruk realistiske grenser når du kontrollerer om den ideelle summen kan nås.

Hvorfor gir like differanseinnganger en utgang som ikke er null?

Med tilpassede forhold er utgangen lik referansen når inngangene er like. Ulike forhold legger også til et fellesmodusbidrag. Kontroller referansen og alle fire motstandene før du tolker resultatet som et differensialsignal.

Beholder bruk av et foretrukket par referansen og spenningene mine?

Knappen erstatter de fire motstandsverdiene i differansemodus med tilpassede nominelle par og beregner på nytt med gjeldende innganger, referanse og utgangsgrenser. Undersøk forsterkningene og utgangen på nytt; den velger ikke en komponent og justerer ikke de andre innstillingene for deg.