Elektro og elektronikk

Kalkulator for summerings- og differanseforsterkar

Rekn ut vekta summar eller spenningsskilnader, vel tilpassa motstandspar og kontroller utgangsgrenser.

Dine verdiar

Utrekningsmodus

Referansespenning · Vref · V

Inngangsspenning · V1 · V

Inngangsspenning · V2 · V

Inngangsspenning · V3 · V

Inngangsspenning · V4 · V

Tal på inngangar

Motstand · R1 · kΩ

Motstand · R2 · kΩ

Motstand · R3 · kΩ

Motstand · R4 · kΩ

Tilbakekoplingsmotstand · Rf · kΩ

Bruk utgangsgrenser

Minimum · Vout · V

Maksimum · Vout · V

Bruk brukbare utgangsspenningar frå databladet, ikkje forsyningsskinnene. Avgrensa utgang er eit estimat.

Ideell DC-modell. Kontroller fellesmodusområdet til inngangen, bandbreidd, last og motstandstoleransar i databladet.

Dine resultat

Ideell utgangsspenning: —

Estimat for avgrensa utgang: —

G1 · V1 → Vout: —

G2 · V2 → Vout: —

Fellesmodusforsterking: —

Formel—

Samanlikn vekta summar og utgangen til differanseforsterkaren

Rekn ut ein ideell inverterande sum av fleire spenningar eller utgangen til ein differanseforsterkar med to inngangar. Ta med ei referansespenning, undersøk forsterkinga til kvar inngang og bruk eventuelt utgangsgrenser. Differansemodus viser òg fellesmodusforsterking og om dei nominelle motstandsforholda samsvarar. Utrekninga er ein statisk ideell modell; ho utelèt motstandstoleranse, offset i forsterkaren, endeleg bandbreidd, avgrensingar i inngangsområdet og belastningsavhengig spenningsområde på utgangen.

Steg for steg

Vel summerings- eller differansemodus. Skriv inn inngangsspenningar og referansespenning i V. Summeringsmodus støttar 2 til 4 inngangar, kvar med sin eigen motstand; differansemodus brukar nøyaktig 2 inngangar og dei fire motstandane som vert viste i diagrammet.
Skriv inn motstandsverdiar i kΩ. Vel tilbakekoplingsmotstand Rf i summeringsmodus. I differansemodus skriv du inn R1 til R4, eller vel ei målforsterking og serien E12, E24 eller E96 før du brukar eit tilpassa nominelt motstandspar.
Undersøk ideell utgang og dei enkelte forsterkingane. Dersom utgangsgrenser er aktiverte, skriv du inn ei nedre grense under den øvre og samanliknar avgrensa utgang med ideell utgang. I differansemodus undersøkjer du òg fellesmodusforsterkinga og meldinga om samsvar mellom forholda.

Innstillingar og avgrensingar

Summeringsvekter og referanse: Kvar summeringsinngang har vekta −Rf / Ri. Utgangen er Vref − Σ[Rf/Ri × (Vi − Vref)], så endring av referansen påverkar heile uttrykket. Like inngangsmotstandar gjev like vekter; ulike verdiar lèt deg skalere inngangane uavhengig. Berre det valde talet på inngangsrader deltek.
Differanseforhold og tilpassing: Når R2/R1 = R4/R3, er ideell utgang Vref + (R2/R1) × (V2 − V1). Ulike forhold endrar forsterkinga frå den positive inngangen og gjev ei fellesmodusforsterking som ikkje er null. Samsvar mellom nominelle forhold talfestar ikkje den faktiske fellesmodusundertrykkinga når motstandstoleransar og forsterkarfeil er til stades.
Føretrekte par og utgangsgrenser: Søket etter par undersøkjer føretrekte verdiar rundt den oppgjevne R1-storleiken og set same nominelle par i begge greiner. Den avrunda forsterkinga kan avvike frå målet. Utgangsgrenser er verdiar du oppgjev, ikkje grenser avleidde frå forsyningsskinnene; verktøyet avgrensar den ideelle utgangen utan å modellere gjenoppretting etter overbelastning.

Gjennomgått døme

For summering brukar du 2 inngangar: 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 gjev ideell utgang −2 V. Aktiver grenser på −1.5 V og 3.3 V for å få avgrensa utgang −1.5 V.

Venta 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 held du på V1 = 1 V, V2 = 2 V og Vref = 0 V. Set R1 = R3 = 10 kΩ og R2 = R4 = 20 kΩ. Utgangen er 2 V og fellesmodusforsterkinga 0. Dersom berre R4 vert endra til 22 kΩ, vert utgangen 2.125 V og fellesmodusforsterkinga 0.0625 V/V, som viser korleis ulike forhold endrar resultatet.

Spørsmål og feilsøking

Kvifor er den summerte utgangen negativ?

Dette er ein inverterande summeringskrets. Med null referanse gjev positive inngangar negative vekta ledd. Ei fysisk løysing med éi forsyningsspenning treng ein høveleg referanse og eit passande utgangsområde; bruk realistiske grenser når du kontrollerer om den ideelle summen kan nåast.

Kvifor gjev like differanseinngangar ein utgang som ikkje er null?

Med tilpassa forhold er utgangen lik referansen når inngangane er like. Ulike forhold legg òg til eit fellesmodusbidrag. Kontroller referansen og alle fire motstandane før du tolkar resultatet som eit differensialsignal.

Held bruk av eit føretrekt par på referansen og spenningane mine?

Knappen erstattar dei fire motstandsverdiane i differansemodus med tilpassa nominelle par og reknar på nytt med gjeldande inngangar, referanse og utgangsgrenser. Undersøk forsterkingane og utgangen på nytt; han vel ikkje ein komponent og justerer ikkje dei andre innstillingane for deg.