Краткие сведения из теории. Сумматор предназначен для формирования напряжения, равного усилен- ной алгебраической сумме нескольких входных сигналов

Сумматор предназначен для формирования напряжения, равного усилен- ной алгебраической сумме нескольких входных сигналов, т.е. выполняет мате- матическую операцию суммирования нескольких сигналов. При этом выходной сигнал дополнительно инвертируется, отсюда и название – инвертирующий сумматор. Схема инвертирующего сумматора приведена на рисунке 9.1. Число параллельных ветвей на входе равно количеству сигналов, предназначенных для сложения. Сопротивления резисторов принимают одинаковыми:

RОС=R1=R2=... =Rn<<RВХ ОУ

При IВХ ОУ = 0, имеем IОС=I1+ I2+...+ In

UВЫХ= - (U1+ U2+...+Un)

I1 R1

U1

U2

I n

Rn

=I ос

-

U0

Rос

Uвых

+

Рисунок 9.1 - Схема инвертирующего сумматора

Соотношение отражает равноправное весовое участие слагаемых в их сумме. Суммирование может производиться и с соответствующими весовыми коэффициентами для каждого из слагаемых:

U вых = -(

=R ОС

R 1

U 1+

=R ОС

R 2

U 2+... +

=R ОС

Rn

U n)

это достигается применением различных значений сопротивлений рези- сторов во входных ветвях.

Неинвертирующий сумматор (рисунок 9.2) выполняется на основе схемы неинвертирующего усилителя.

I 1

U1

I 2

U2

I n

Un

R

R

R Uн

Iос

U0

R1

Rос

-

+

Uвых

Рисунок 9.2 - Схема неинвертирующего сумматора

При U0=0 напряжения на обоих входах ОУ равны и составляют

U Í = U È

= R 1

R 1 + RÎÑ

UÂÛÕ.

При равенстве нулю тока по неинвертирующему входу (RВХ ОУ =∞) имеем

U 1 - U Í + U 2 - U Í +...+ U n - U Í =0

R R R

R 1

U 1+ U 2+...+ Un = n

R 1 + R ÎÑ

R 1+ RÎÑ

UÂÛÕ,

откуда

UÂÛÕ =

nR 1

(U 1+ U 2+...+ Un)

Выбор параметров схемы производят, исходя из равенства единице пер- вого сомножителя в правой части последнего выражения:

(R1 + RОС)/(nR1) = 1

В суммирующем усилителе, показанном на рисунке 9.3, пренебрегая входными токами и напряжением смещения, выполняются следующие соотно- шения: I1=U1/R1; I2=U2/R2

I=I1+I2

IОС= I1+I2=-UВЫХ/RОС

Из полученных соотношений можно получить следующее выражение для

выходного напряжения:

UВЫХ=-(I1-I2)RОС= - (U1/R1+U2/R2)RОС = - RОС(U1+U2)/R

Последнее выражение справедливо при R = R1 = R2.

Рисунок 9.3 – Схема исследования сумматора