Inverterende vs ikke-inverterende forstærker
Inverterende forstærker og ikke-inverterende forstærker er to forstærkere, der er designet ved hjælp af operationsforstærkeren. Inverterende forstærker bruger operationsforstærkerens inverterende indgang som hovedindgang, mens den ikke-inverterende indgang jordes. Den ikke-inverterende forstærker bruger den ikke-inverterende indgang på operationsforstærkeren som hovedindgang, mens den inverterende indgang jordes. Begge disse forstærkertilstande er meget vigtige i operationelle forstærkerkredsløb. Disse kredsløb er meget brugt til at tilføje kredsløb, multiplikatorer, differentieringskredsløb, integrerende kredsløb, logiske porte og adskillige andre kredsløb designet ved hjælp af operationsforstærkeren. I denne artikel skal vi diskutere, hvad inverterende forstærker og ikke-inverterende forstærker er, deres anvendelser, lighederne mellem disse to og endelig forskellen mellem inverterende forstærker og ikke-inverterende forstærker.
Hvad er en inverterende forstærker?
For at forstå, hvad inverterende forstærker er, skal man først forstå, hvad en operationsforstærker er. En op-amp har to indgangsterminaler, to strømindgange og en udgangsterminal. Indgangsterminalerne er kendt som inverterende input og ikke-inverterende input. En ideel op-amp har en forstærkning på uendelig med uendelig modstand mellem indgangsterminaler og nul modstand i udgangsterminalen. I praksis er indgangsmodstanden meget stor, og udgangsmodstanden er meget lille. Op-amp'ens maksimale udgangsspænding er lig med driftsspændingen, der kommer fra den eksterne strømkilde. Op-amp er en differentialforstærker, hvilket betyder, at forstærkeren forstærker spændingsforskellen mellem den inverterende indgang og den ikke-inverterende indgang.
Den inverterende forstærker er designet ved at give en input til den inverterende input og jorde den ikke-inverterende ende. Udgangssignalet er mættet selv for et meget lille indgangssignal på grund af den teoretiske uendelige forstærkning af op-ampen. Udgangssignalet er 1800 ud af fase (inverteret) med indgangssignalet. En tilbagekoblingsmodstand og en indgangsmodstand er forbundet til kredsløbene for at sænke forstærkningen og stabilisere signalet. Den inverterende forstærker har en lineær variation i forhold til den inverse af indgangsmodstanden, når tilbagekoblingsmodstanden er fast.
Hvad er en ikke-inverterende forstærker?
Ikke-inverterende forstærker er en anden forstærkertilstand, der er designet ved hjælp af operationsforstærkeren. Udgangssignalet, når der gives en indgang til den ikke-inverterende indgang, er i fase med indgangssignalet. Når der gives en tilbagekoblingsmodstand med negativ feedback og en indgangsmodstand er placeret, stabiliseres forstærkeren. I denne tilstand har forstærkeren et lineært forhold mellem forstærkningen og det omvendte af inputmodstanden, når tilbagekoblingsmodstanden er fast. Der er dog en forstærkningsværdi, når tilbagekoblingsmodstanden er nul. Dette gør den ikke-inverterende forstærker ubrugelig til at addere, multiplicere og subtrahere kredsløb.
Hvad er forskellen mellem inverterende forstærker og ikke-inverterende forstærker?
• Inverterende forstærker giver et inverteret output, mens den ikke-inverterende forstærker giver et output, der er i fase med indgangssignalet.
• Forstærkningen af den inverterende forstærker, når den bruges med en negativ feedback, er direkte proportional med forholdet mellem feedback-modstanden/indgangsmodstanden. Forstærkningen af den ikke-inverterende forstærker er også proportional med ovenstående forhold, men med en interceptværdi.
