Operacional amplificadores estão disponíveis em diferentes configurações. A amplificador somador é um dos tipos usados para combinar as tensões disponíveis em um mínimo de duas ou mais entradas em uma única tensão o/p. O amplificador operacional inversor tem uma única tensão de entrada que é fornecida ao terminal de entrada inversora. Se fornecermos vários resistores de entrada ao terminal de entrada inversor, cada entrada será equivalente ao valor original do resistor de entrada, conhecido como amplificador somador. Este amplificador processa adição e subtração de tensões. Existem dois tipos de amplificadores somadores; inversor e não inversor. Este artigo fornece breves informações sobre um amplificador somador não inversor , funcionamento e suas aplicações.
O que é um amplificador somador não inversor?
Um tipo de configuração de circuito Op-Amp usado para fornecer uma saída somada, com a mesma fase ou polaridade, é conhecido como amplificador somador não inversor. Esses tipos de amplificadores somadores utilizam a técnica de acoplamento direto, que indica que os sinais da fonte estão conectados e direcionados ao Amplificador Operacional.
Neste tipo de configuração de amplificador operacional, a entrada inversora do amplificador operacional é aterrada. A entrada não inversora é conectada à tensão de entrada através de um resistor ou diretamente. A tensão de saída deste amplificador somador não inversor pode ser determinada usando a seguinte fórmula:
Vout = (1+Rf/R1)*Vin
Onde 'Rf' é o resistor de feedback, 'R1' é o resistor de entrada e Vin é a soma das tensões de entrada aplicadas.
Amplificador somador não inversor funcionando
Um amplificador somador não inversor fornece uma soma o/p dos sinais i/p incluindo a fase (ou) de polaridade semelhante. Este amplificador possui diversas fontes de entrada e uma única saída onde essas entradas são conectadas ao seu terminal não inversor através de resistores.

Cada sinal de entrada é conectado diretamente a um resistor, enquanto a outra extremidade de cada resistor é simplesmente conectada ao terminal não inversor do amplificador operacional. Depois disso, a junção somadora é conectada ao GND através de um resistor de feedback. Portanto, este arranjo simplesmente permite que o amplificador operacional adicione várias tensões de entrada com a ponderação adequada decidida pelos valores de um resistor.
A saída total deste amplificador é a soma de todas as tensões de entrada conectadas, onde os pesos individuais dependem dos resistores conectados com as entradas equivalentes. Portanto, a entrada e a saída deste amplificador estão em fase com 0°.
Amplificador somador não inversor usando amplificador operacional
O diagrama do circuito do amplificador somador não inversor é mostrado abaixo. Esta configuração do amplificador é semelhante ao amplificador não inversor. As tensões de entrada para este amplificador são fornecidas ao terminal de entrada não inversor do Amp Op. A saída deste amplificador é realimentada através de feedback de polarização do divisor de tensão para o terminal de entrada inversor. Este circuito possui três entradas apenas por uma questão de facilidade, mas o número de entradas também pode ser adicionado. O cálculo da tensão de saída deste amplificador é discutido abaixo.

Se a tensão de entrada como ‘VIN’ for toda a combinação de sinais de entrada, então isso pode ser fornecido no pino não inversor do amplificador operacional. A partir do circuito amplificador somador não inversor acima, podemos calcular a tensão de saída deste amplificador com o pino de entrada VIN e no divisor de feedback, resistores Rf e Ri são usados. Portanto, a tensão de saída será igual a;
VOUT = VIN (1 + (Rf/Ri))
Sempre que a tensão de saída deste amplificador for calculada, teremos que decidir o valor VIN. Se as três fontes de entrada principais forem V1, V2 e V3, e as resistências de entrada forem; R1, R2 e R3, então as respectivas entradas de canal são VIN1, VIN2 e VIN3 quando outros canais equivalentes estão aterrados. Por isso,
VIN = VIN1 + VIN2 + VIN3
Aqui, quando a ideia do terreno virtual não se aplica, todos os canais afetam os canais restantes. Primeiro, temos que calcular a parte VIN1 do VIN e por meio de matemática fácil; podemos facilmente obter os dois valores restantes de VIN2 e VIN3.
Sempre que V2 e V3 são aterrados chegando ao VIN1, seus resistores equivalentes não podem ser ignorados como forma de uma rede divisora de tensão. Consequentemente,
VIN1 = V1 [(R2 || R3) / (R1 + (R2 || R3))]
Da mesma forma, podemos calcular os outros dois valores VIN2 e VIN3 como
VIN2 = V2 [(R1 || R3) / (R2 + (R1 || R3))]
VIN3 = V3 [(R1 || R2) / (R3 + (R1 || R2))]
Portanto,
VIN = VIN1 + VIN2 + VIN3
VIN = V1 [(R2 || R3) / (R1 + (R2 || R3))] + V2 [(R1 || R3) / (R2 + (R1 || R3))] + V3 [(R1 || R2) / (R3 + (R1 || R2))].
Por fim, podemos calcular a tensão de saída como;
VOUT = VIN (1 + (Rf/Ri))
VOUT = (1 + (Rf / Ri)) {V1 [(R2 || R3) / (R1 + (R2 || R3))] + V2 [(R1 || R3) / (R2 + (R1 || R3 ))] + V3 [(R1 || R2) / (R3 + (R1 || R2))]}
Se considerarmos o estado ponderado equivalente especial onde todos os resistores com valores semelhantes, depois disso o VOUT é:
VOUT = (1 + (Rf / Ri)) ((V1 + V2 + V3)/3)
O projeto do circuito somador não inversor é abordado principalmente projetando este amplificador para ter o ganho de tensão necessário. Depois disso, os resistores de entrada são escolhidos tão grandes quanto possível para se adequarem ao tipo de amplificador operacional utilizado.
Função de transferência de amplificador somador não inversor
O circuito amplificador somador não inversor com três entradas é mostrado abaixo. Se quisermos adicionar três sinais de entrada ao amplificador, então a função de transferência do amplificador somador não inversor de três entradas é discutida abaixo.
Usando o teorema da superposição, primeiro deixaremos simplesmente ‘V1’ dentro deste circuito, e V2 e V3 zeraram conectando os resistores R2 e R3 ao GND.
Para um amplificador operacional perfeito, a corrente de entrada do terminal não inversor é considerada zero. Portanto, os resistores R1, R2 e R3 formarão um atenuador de tensão através dos resistores R2 e R3 em paralelo. Então ‘Vp’ é;
Vp = V1 R2 || R3/R1+ R2|| R3
Onde com R2 || R3 notamos que os valores paralelos de R2 e R3.
Com a fonte de entrada V1, a saída de um amplificador operacional pode ser anotada através de VOUT1 e pode ser escrita como;
VOUT1 = Vp [1+ Rf2/Rf1]
Substituindo o valor de Vp na equação VOUT1, podemos obter;
VOUT1 = V1 (R2 || R3/ R1+ R2|| R3) [1+ Rf2/Rf1]
Da mesma forma, podemos escrever VOUT2 e VOUT3 quando apenas os sinais de entrada são; V2 e V3 correspondentemente.
VOUT2 = V2 (R1 || R3/ R2+ R1|| R3) [1+ Rf2/Rf1]
VOUT3 = V3 (R1 || R2/ R3+ R1|| R2) [1+ Rf2/Rf1]
Ao adicionar as equações VOUT1, VOUT2 e VOUT3 acima, a função de transferência de um amplificador não inversor incluindo três sinais de entrada se tornará como;
VOUT = [1+ Rf2/Rf1] V1 (R2 || R3/ R1+ R2|| R3) + V2 (R1 || R3/ R2+ R1|| R3) + V3 (R1 || R2/ R3+ R1|| R2) .
Diferença entre amplificador somador inversor e não inversor
A principal diferença entre amplificadores somadores inversores e não inversores é discutida abaixo.
Amplificador Somador Inversor | Amplificador Somador Não Inversor |
Todos os sinais de entrada neste circuito são fornecidos ao terminal de entrada inversor do amplificador operacional, enquanto o terminal não inversor é aterrado. | Todos os sinais de entrada neste circuito são fornecidos ao terminal de entrada não inversor do amplificador operacional, enquanto o terminal inversor é aterrado. |
Este amplificador somador funciona de maneira semelhante ao amplificador operacional inversor. | Este amplificador somador não inversor funciona de forma semelhante ao amplificador operacional não inversor. |
A inversão do amplificador somador inverte a fase do sinal de saída. | O amplificador somador não inversor mantém uma fase semelhante ao sinal de entrada. |
Esta configuração do amplificador fornece a soma negativa das tensões de entrada aplicadas. | A configuração do amplificador somador não inversor fornece a soma positiva de suas tensões de entrada aplicadas. |
A diferença de fase neste amplificador é de 180° entre o sinal de entrada e saída. | A diferença de fase neste amplificador é de 0° entre o sinal de entrada e saída. |
O feedback neste amplificador é fornecido onde o sinal de entrada é fornecido. | O feedback e o sinal de entrada neste amplificador são conectados simplesmente a terminais diferentes. |
O terminal ‘+’ está conectado ao GND. | Neste amplificador, o terminal ‘-’ está conectado ao GND. |
Neste amplificador, o feedback não pode ser conectado ao GND. | O feedback neste amplificador é conectado ao GND com um resistor. |
Este amplificador fornece uma saída invertida com polaridade negativa (-ve). | A saída produzida por este amplificador não é invertida e expressa com polaridade +ve. |
A polaridade de ganho deste amplificador é (-) negativa. | A polaridade de ganho de um amplificador não inversor é (+) positiva. |
O ganho deste amplificador é < ou > ou = à unidade (1). | O ganho é sempre > 1. |
Vantagens
O vantagens de um amplificador somador não inversor inclui o seguinte.
- Este ganho de tensão do amplificador somador é positivo.
- O sinal de saída pode ser obtido sem inversão de fase.
- Seu valor de impedância de entrada é alto.
- O ganho de tensão é variável.
- Neste amplificador, pode ser obtida uma correspondência de impedância superior.
O desvantagens de um amplificador somador não inversor inclui o seguinte.
- Este amplificador tem uma desvantagem principal: o ganho do circuito será o dobro para o canal restante conectado se uma das entradas for desconectada.
- Não é recomendado evitar a flutuação de pinos não inversores ao desconectar todas as entradas.
- Possível interferência entre a entrada e outras entradas pode estar presente com variações na gravidade.
- A introdução de uma terceira entrada pode resultar em uma queda no ganho nos dois primeiros canais, o que pode ter implicações com base na aplicação específica.
- Se houver um link para qualquer fonte que tenha um valor de impedância de saída variável, isso afetará a amplificação dos dois canais restantes, o que pode não ser popular.
Formulários
O aplicações de amplificadores somadores não inversores inclui o seguinte.
- Circuitos de amplificador operacional somadores não inversores são aplicáveis sempre que alta impedância de entrada é necessária.
- Esses circuitos podem ser usados como seguidores de tensão, simplesmente fornecendo o/p para a entrada inversora como um inversor.
- Esses circuitos ajudam a isolar os circuitos em cascata específicos.
- Este amplificador é usado para fornecer uma saída somada para os sinais de entrada aplicados com a mesma fase ou polaridade.
Portanto, esta é uma visão geral da soma não inversora amplificadores, circuitos, derivação , diferenças, função de transferência, vantagens, desvantagens e suas aplicações. Este é um tipo de amplificador somador com várias entradas para a entrada não inversora +ve. O amplificador somador pode ser utilizado como um amplificador somador não inversor, simplesmente conectando vários sinais de entrada através de resistores à entrada não inversora do amplificador operacional.
A tensão de saída deste amplificador somador é a quantidade das tensões de entrada, polarizada pelos valores do resistor. Cada sinal de entrada deste amplificador pode ser conectado simplesmente a um resistor, enquanto o terminal restante de cada resistor pode ser conectado ao terminal não inversor do amplificador operacional. Depois disso, a junção somadora é conectada ao GND através de um resistor de feedback. Assim, este arranjo permite que o amplificador operacional inclua várias tensões de entrada através da ponderação adequada decidida através dos valores do resistor. Aqui vai uma pergunta para você: o que é um amplificador somador?