Сумматоры, интеграторы и дифференциаторы на базе усилителей

Различают инвертирующие и неинвертирующие сумматоры [3,15]. Принципиальная схема инвертирующего сумматора приведена на рис. 9.7.

Рисунок 9.13 — Схема инвертирующего сумматора

Сигналы можно правильно суммировать только на линейном участке амплитудной характеристики «1–1’» ОУПТ (см. рис.9.8).

Рисунок 9.14 — Амплитудная характеристика ОУПТ

На участке 1–1’ режим работы ОУПТ линейный, где применим принцип суперпозиции, и выходное напряжение можно рассматривать как сумму реакций от входных сигналов:

Наихудшее согласование внутреннего сопротивления источника сигнала со входом усилителя будет на том входе, где самый большой коэффициент усиления , поэтому для этого входа обеспечивают требуемое согласование с источником, а для всех остальных входов согласование получится лучшим. Выбор резисторов і аналогичный инвертирующему усилителю. Величина резистора R определяется из условия:

Величина выходного сопротивления сумматора определяется аналогично ранее рассмотренным схемам:

.

где , а

Принципиальная схема неинвертирующего сумматора приведена на рис. 9.9.

Рисунок 9.15 — Схема неинвертирующего сумматора

В данной схеме коэффициенты передачи по всем входам одинаковы и определяются выражением:

Выходное напряжение для линейного режима работы определяется выражением:

где n — количество входов сумматора.

Резистор R не оказывает влияние на коэффициенты передачи сумматора . Входное и выходное сопротивления усилителей определяются аналогично рассмотренному выше неинвертирующему усилителю. Входные резисторы сумматора R должны быть много меньше (в 5–10 раз) входного сопротивления усилителя .

Основной недостаток схемы: коэффициенты передачи по всем входам одинаковы. Для обеспечения их регулирования может быть предложена постановка на каждый вход потенциометров, или использования схемы инвертирующего сумматора с инвертором.