Sčítací obvod neinvertující (s operačním zesilovačem)

Potřebujete při návrhu řídicích obvodů sčítat hodnoty napětí? Pak určitě znáte učebnicové zapojení s operačním zesilovačem, jehož použití má však to úskalí, že výsledné napětí získáváme invertované, což může často představovat problém. Jednoduchý elektrický obvod se nám náhle tuze komplikuje tím, že operační zesilovač musíme napájet symetrickým napětím. Tato komplikace mne natolik znechutila, že jsem si trochu pohrál s matematikou a vymyslel jsem jednoduchý sčítací obvod s použitím operačního zesilovače, který nám výsledné napětí do záporu nepřeklápí. Jedná se tedy o sčítací obvod neinvertující.
 

 
A jaké je to matematické kouzlo? Sledujme schéma obvodu. Pokud mají rezistory R1 a R2 stejnou hodnotu odporu a vyvedeme mezi nimi vodič, získáváme na něm aritmetický průměr hodnot napětí U1 a U2. Pokud tento průměr následně vynásobíme číslem 2, získáváme součet původních hodnot, ze kterých průměr vycházel. Takové vynásobení můžeme jednoduše realizovat operačním zesilovačem ve známém zapojení neinvertujícího zesilovače (pokud R3 = R4). Celý sčítací obvod tím máme vyřešený. K jeho provozu nepotřebujeme symetrické napájecí napětí a zároveň je zapojení takového sčítače velice jednoduché.

Pochopitelně lze z tohoto principu odvodit také sčítač pro 3 a více hodnot napětí. Hodnoty odporů vstupních rezistorů musí být opět stejné, ale u zesilovače již rezistory stejné nebudou. Tam musíme poměr odporů nastavit podle počtu sčítaných vstupů.
 

Adam Benda

vystaveno: 13. září 2009
naposledy změněno: 22. června 2017

 

Prosím, ohodnoťte tento článek: (zaškrtněte výroky, s nimiž souhlasíte) Článek je srozumitelný Článek je zajímavý Článek obsahuje zásadní nebo užitečné poznatky

Hodnocení návštěvníků: Článek je srozumitelný 86 %   Článek je zajímavý 71 %   Článek obsahuje zásadní nebo užitečné poznatky 71 %   Celkem hlasovalo 7 návštěvníků