Analice un único amplificador de operación inversa: Un sustractor de amplificador Op

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Por John Santiago

Hay un circuito especial de op amp -un amplificador diferencial o subtractor- que en realidad es una combinación de un amplificador no inversor y un amplificador inversor. Un amplificador diferencial multiplica la diferencia entre dos voltajes.

Aquí hay un subtractor de amplificador de operación.

La superposición se utiliza para determinar la relación entre la entrada y la salida. La técnica de superposición implica los siguientes pasos:

  1. Encienda una fuente y apague las otras.
  2. Determine la salida de la fuente que está activada.
  3. Repita para cada entrada, tomando las fuentes una a la vez.
  4. Sume algebraicamente todas las contribuciones de salida de cada entrada para obtener la salida total.

Para el circuito de muestra, primero apague la fuente de voltaje vS2 para que no haya entrada en el terminal no inversor (vP = 0). Con la entrada no inversor conectada a tierra, el circuito actúa como un amplificador inversor. Se termina con la contribución de salida vO1 debido a vS1:

A continuación, apague la fuente de voltaje vS1 (vN = 0) y vuelva a encender el vS2. El circuito ahora actúa como un amplificador no inversor. Debido a que este es un amplificador op ideal, no se obtiene corriente (iP = 0) de la conexión en serie de las resistencias R3 y R4, por lo que se puede utilizar la ecuación del divisor de voltaje para determinar vP. La tensión en la entrada no inversor viene dada por

La vP de entrada no inversor se amplifica para darle una vO2 de salida:

A continuación se suman las salidas vO1 y vO2 para obtener la tensión total de salida:

Aquí, -G1 es la ganancia de inversión y G2 es la ganancia no inversora. Se necesita la siguiente restricción para formar un subtractor:

La aplicación de la restricción simplifica la tensión de salida, ofreciéndole

Ahí lo tienes! Ahora tiene la salida proporcional a la diferencia entre las dos entradas.

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