Circuits moyen et été

Si nous prenons trois résistances égales et connectons une extrémité de chacune à un point commun, puis appliquons trois tensions d'entrée (une à chacune des extrémités libres des résistances), la tension vue au point commun sera la moyenne mathématique des trois.

Ce circuit n'est vraiment rien de plus qu'une application pratique du théorème de Millman :

Ce circuit est communément appelé moyenneur passif , car il génère une tension moyenne avec des composants non amplificateurs. Passif signifie simplement qu'il s'agit d'un circuit non amplifié. La grande équation à droite du circuit du moyenneur provient du théorème de Millman, qui décrit la tension produite par plusieurs sources de tension connectées ensemble via des résistances individuelles. Étant donné que les trois résistances du circuit moyenneur sont égales les unes aux autres, nous pouvons simplifier la formule de Millman en écrivant R₁ , R₂ , et R₃ simplement comme R (une, résistance égale au lieu de trois résistances individuelles) :

Si nous prenons un moyenneur passif et l'utilisons pour connecter trois tensions d'entrée dans un circuit d'amplificateur opérationnel avec un gain de 3, nous pouvons transformer ce moyennage fonction dans un ajout une fonction. Le résultat s'appelle un été non inverseur circuit :

Avec un diviseur de tension composé d'une combinaison 2 kΩ / 1 kΩ, le circuit amplificateur non inverseur aura un gain de tension de 3. En prenant la tension du moyenneur passif, qui est la somme de V₁ , V₂ , et V₃ divisé par 3, et en multipliant cette moyenne par 3, nous arrivons à une tension de sortie égale à la somme de V₁ , V₂ , et V₃ :

La même chose peut être faite avec un amplificateur à amplificateur opérationnel inverseur, en utilisant un moyenneur passif dans le cadre du circuit de rétroaction du diviseur de tension. Le résultat s'appelle un été inversé circuit :

Maintenant, avec les côtés droits des trois résistances de moyennage connectés au point de masse virtuel de l'entrée inverseuse de l'amplificateur opérationnel, le théorème de Millman ne s'applique plus directement comme avant. La tension à la terre virtuelle est maintenant maintenue à 0 volt par la rétroaction négative de l'amplificateur opérationnel, alors qu'auparavant, elle était libre de flotter jusqu'à la valeur moyenne de V₁ , V₂ , et V₃ . Cependant, avec toutes les valeurs de résistance égales les unes aux autres, les courants à travers chacune des trois résistances seront proportionnels à leurs tensions d'entrée respectives. Étant donné que ces trois courants s'ajouteront au nœud de terre virtuel, la somme algébrique de ces courants à travers la résistance de rétroaction produira une tension à V_out égal à V₁ + V₂ + V₃ , sauf en cas de polarité inversée. L'inversion de polarité est ce qui fait de ce circuit un inverseur été :

Les circuits d'été (additionneur) sont très utiles dans la conception d'ordinateurs analogiques, tout comme le seraient les circuits multiplicateurs et diviseurs. Encore une fois, c'est le gain différentiel extrêmement élevé de l'ampli-op qui nous permet de construire ces circuits utiles avec un strict minimum de composants.

AVIS :

• Un été est un circuit qui additionne ou additionne plusieurs signaux de tension analogiques ensemble. Il existe deux variétés de base de circuits d'été d'amplificateurs opérationnels :non inverseurs et inverseurs.

FICHE DE TRAVAIL CONNEXE :

• Fiche de travail sur les circuits d'ampli op d'été et de soustracteur