Circuitos de verano y promedios

Si tomamos tres resistencias iguales y conectamos un extremo de cada uno a un punto común, luego aplicamos tres voltajes de entrada (uno a cada uno de los extremos libres de los resistores), el voltaje visto en el punto común será el promedio matemático de los tres.

Este circuito no es más que una aplicación práctica del teorema de Millman:

Este circuito se conoce comúnmente como promediado pasivo , porque genera una tensión media con componentes no amplificadores. Pasivo simplemente significa que es un circuito no amplificado. La ecuación grande a la derecha del circuito promediador proviene del teorema de Millman, que describe el voltaje producido por múltiples fuentes de voltaje conectadas entre sí a través de resistencias individuales. Dado que las tres resistencias en el circuito promediador son iguales entre sí, podemos simplificar la fórmula de Millman escribiendo R ₁ , R ₂ y R ₃ simplemente como R (una, igual resistencia en lugar de tres resistencias individuales):

Si tomamos un promediador pasivo y lo usamos para conectar tres voltajes de entrada en un circuito amplificador de amplificador operacional con una ganancia de 3, podemos convertir este promedio función en una adición función. El resultado se denomina verano sin inversión circuito:

Con un divisor de voltaje compuesto por una combinación de 2 kΩ / 1 kΩ, el circuito amplificador no inversor tendrá una ganancia de voltaje de 3. Tomando el voltaje del promediador pasivo, que es la suma de V ₁ , V ₂ y V ₃ dividido por 3, y multiplicando ese promedio por 3, llegamos a un voltaje de salida igual a la suma de V ₁ , V ₂ y V ₃ :

Se puede hacer lo mismo con un amplificador de amplificador operacional inversor, utilizando un promediador pasivo como parte del circuito de retroalimentación del divisor de voltaje. El resultado se llama verano inverso circuito:

Ahora, con los lados derechos de las tres resistencias promedio conectadas al punto de tierra virtual de la entrada inversora del amplificador operacional, el teorema de Millman ya no se aplica directamente como lo hacía antes. El voltaje en la tierra virtual ahora se mantiene en 0 voltios por la retroalimentación negativa del amplificador operacional, mientras que antes era libre de flotar al valor promedio de V ₁ , V ₂ y V ₃ . Sin embargo, con todos los valores de las resistencias iguales entre sí, las corrientes a través de cada una de las tres resistencias serán proporcionales a sus respectivos voltajes de entrada. Dado que esas tres corrientes se sumarán en el nodo de tierra virtual, la suma algebraica de esas corrientes a través de la resistencia de retroalimentación producirá un voltaje en V _out igual a V ₁ + V ₂ + V ₃ , excepto con polaridad invertida. La inversión de polaridad es lo que hace que este circuito sea una inversión verano:

Los circuitos de verano (sumadores) son bastante útiles en el diseño de computadoras analógicas, al igual que lo serían los circuitos multiplicadores y divisores. Nuevamente, es la ganancia diferencial extremadamente alta del amplificador operacional lo que nos permite construir estos circuitos útiles con un mínimo de componentes.

REVISAR:

• Un verano circuito es uno que suma, o suma, múltiples señales de voltaje analógicas juntas. Hay dos variedades básicas de circuitos de verano de amplificador operacional:no inversor e inversor.

HOJA DE TRABAJO RELACIONADA:

• Hoja de trabajo de circuitos OpAmp de verano y sustractor