Circuit d'additionneur d'amplificateur ou d'amplificateur opérationnel

Les amplificateurs opérationnels (Opamp) ont tellement d'applications intéressantes, et nous avons déjà créé de nombreux circuits utilisant des amplificateurs opérationnels. Aujourd'hui, nous allons étudier une autre application d'Opamp qui consiste à ajouter deux ou plusieurs tensions d'entrée et le circuit s'appelle Summing amplificateur ou Opamp Adder. Ici, nous utiliserons LM358 Opamp pour démontrer le circuit Adder.

Composants requis:

Amplificateurs à double fonctionnement LM358
Résistance 1KΩ -4Nos
Alimentation (pour opamp + Vcc & -Vcc) 9 Vdc
Deux sources de tension d'entrée (leur somme doit être <tension d'alimentation)
DMM multimètre numérique pour les tests

Avant d'entrer dans les détails, nous allons d'abord découvrir les amplificateurs opérationnels et le LM385.

Op-amp (amplificateur opérationnel)

LM358 est un double amplificateur opérationnel à faible bruit qui a deux comparateurs de tension indépendants à l'intérieur. Il s'agit d'un ampli opérationnel à usage général qui peut être configuré dans de nombreux modes tels que comparateur, été, intégrateur, amplificateur, différenciateur, mode inverseur, mode non inverseur, etc.

Pour en savoir plus sur le LM358, parcourez les différents circuits du LM358 comme amplificateur et comparateur.

Inversion de la configuration de l'amplificateur opérationnel

Ici, nous construisons un circuit d'additionneur en utilisant un amplificateur inverseur. Donc, afin de comprendre le circuit de sommation de l'Opamp inverseur, nous devons d'abord regarder comment un amplificateur opérationnel inverseur fonctionne en configuration en boucle fermée. Les circuits en boucle fermée de l'opamp inverseur sont très utiles et ont deux caractéristiques les plus importantes, ce qui rend un opamp à utiliser dans diverses applications et ils sont les suivants: -

En configuration boucle fermée,

Pas de courant dans les bornes d'entrée
La tension d'entrée différentielle est nulle car V1 = V2 = 0 (terre virtuelle), OU l'ampli-tuner essaie de maintenir les deux entrées au même niveau ou à la même valeur même si l'une des bornes n'est pas mise à la terre.

Vous trouverez ci-dessous un circuit OpAmp inverseur en boucle fermée dont la rétroaction négative est donnée de la sortie à l'entrée. Et en raison de cette rétroaction négative, la tension à l'entrée inverseuse devient égale à la tension à l'entrée non inverseuse, créant ainsi une masse virtuelle.

Nous savons grâce aux formules de gain de l'ampli-op inversé, Gain (Av) = Vout / Vin = (Rf / Rin)

Circuit additionneur inverseur / amplificateur de sommation fonctionnant:

Le circuit additionneur inverseur est similaire à l'amplificateur inverseur ci-dessus dans lequel les tensions d'entrée sont fournies à la borne inverseuse et la borne non inverseuse est mise à la terre, mais la différence dans le circuit additionneur inverseur est qu'il a plusieurs entrées à sa borne inverseuse. Vous trouverez ci-dessous le circuit du circuit d' additionneur inverseur avec deux entrées à l'entrée inverseuse.

Dans le circuit, la borne non inverseuse est mise à la terre et, comme on le voit en configuration en boucle fermée, la tension au point B sera la même que la tension au point A, 0V. Par conséquent, le courant I1 et I2 circuleront dans la résistance Rf (le potentiel le plus élevé) et non dans la borne inverseuse (le potentiel le plus bas) de l'amplificateur opérationnel. La tension de sortie obtenue sera la somme des entrées et sera de nature négative puisque les entrées sont appliquées à la borne non inverseuse.

Voici la mise en œuvre pratique du circuit additionneur Opamp utilisant LM358.Nous avons utilisé deux batteries séparées (≈4 Vdc et ≈2.6 Vdc) pour deux tensions d'entrée et vous pouvez voir la somme de deux tensions d'entrée (6.89v) dans le multimètre dans l'image ci-dessous.

Analyse du circuit d'additionneur à amplificateur opérationnel inversé:

L'équation de gain pour un amplificateur inverseur est, Vout = (Rf / R) Vin

Application de KCL au circuit, I1 + I2 = Si (V1-0 / R1) + (V2-0 / R2) = (0-Vo / Rf) (V1 / R1) + (V2 / R2) = - Vo / Rf Vo = - Rf * { (V1 / R1) + (V2 / R2)} ……… Équation-1 Vo = - {(RfV1 / R1) + (RfV2 / R2)},

S'il y a n entrées alors

Vo = - Rf * {(V1 / R1) + (V2 / R2) + ……….. + (V2 / Rn)}

Considérons R1 = R2 = Rf = R

Vo = - (V1 + V2); lorsque R1 = R2 = Rf = R Vo = - (V1 + V2 …… + Vn); (pour n nombre d'entrées)

C'est ce qu'on appelle l'additionneur inverseur de gain unitaire

Et si R1 = R2 = R ≠ Rf alors

Vo = - (Rf / R) (V1 + V2); Vo = - (Rf / R) (V1 + V2 …… + Vn); (pour n nombre d'entrées)

Ainsi, la tension de sortie de l'additionneur d'ampli op est proportionnelle à la somme des tensions d'entrée.

Voici donc comment un amplificateur opérationnel inverseur en configuration en boucle fermée avec plusieurs entrées peut être utilisé comme circuit d'additionneur ou d'amplificateur de sommation. De même, nous pouvons construire l'additionneur ampli-op avec des amplis-op non inverseurs.