Неинвертирующий сумматор на операционнике

Неинвертирующий сумматор формирует алгебраическую сумму нескольких напряжений не изменяя её знак.

Схема неинвертирующего сумматора на ОУ

На рисунке слева приведена схема неинвертирующего сумматора, рассмотрим его работу:

Будем считать операционный усилитель идеальным (Iвх=0) и запишем уравнения для обоих входов ОУ из условия равенства напряжений на них:

Для неинвертирующего входа:

U1 = Uin1-I1*R1

U1 = Uin2-I2*R2

U1 = -I3*R3

Для инвертирующего входа:

U1 = -I4*R4

Uout = U1+Iос*Rос

Выразим все токи из первой системы:

I1 = (Uin1-U1)/R1

I2 = (Uin2-U2)/R2

I3 = -U1/R3

Т.к. ток через усилитель бесконечно мал, то I3=-(I1+I2), отсюда:

U1/R3 = (Uin1-U1)/R1+(Uin2-U2)/R2 (*)

Выразим токи из второй системы:

I4 = -U1/R4

Iос = (Uout-U1)/Rос

Т.к. ток через усилитель бесконечно мал, то I4 = -Iос, отсюда:

U1/R4 = (Uout-U1)/Rос

Выразим из этого уравнения U1:

U1*(1/R4+1/Rос) = Uout/Rос

U1 = Uout/(1+Rос/R4)

Подставив это выражение для U1 в уравнение (*), получим:

формула выходного напряжения неинвертирующего сумматора

Если выполняется соотношение: условие баланса (**), то получаем:

Uout = Uin1*K1+Uin2*K2

K1 = R3/R1 и K2=R3/R2 — масштабирующие коэффициенты

При этом соотношение (**) называется условием баланса. Если его преобразовать, получим:

Rос/R4=R3/R1+R3/R2 — условие баланса

Добавить комментарий