Αντιστροφή έναντι μη αντιστρεφόμενου ενισχυτή
Ο αναστρεφόμενος ενισχυτής και ο μη αναστρεφόμενος ενισχυτής είναι δύο ενισχυτές που έχουν σχεδιαστεί χρησιμοποιώντας τον λειτουργικό ενισχυτή. Ο αναστρεφόμενος ενισχυτής χρησιμοποιεί την είσοδο αναστροφής του λειτουργικού ενισχυτή ως κύρια είσοδο ενώ η μη αναστρέφουσα είσοδος γειώνεται. Ο μη αντιστρεφόμενος ενισχυτής χρησιμοποιεί τη μη αναστρέφουσα είσοδο του λειτουργικού ενισχυτή ως κύρια είσοδο ενώ η αναστροφική είσοδος γειώνεται. Και οι δύο αυτοί τρόποι λειτουργίας ενισχυτή είναι πολύ σημαντικοί στα κυκλώματα λειτουργικών ενισχυτών. Αυτά τα κυκλώματα χρησιμοποιούνται ευρέως για την προσθήκη κυκλωμάτων, πολλαπλασιαστών, κυκλωμάτων διαφοροποίησης, κυκλωμάτων ολοκλήρωσης, λογικών πυλών και πολλών άλλων κυκλωμάτων που έχουν σχεδιαστεί χρησιμοποιώντας τον λειτουργικό ενισχυτή. Σε αυτό το άρθρο, θα συζητήσουμε τι είναι ο αντιστρεφόμενος ενισχυτής και ο μη αντιστρεφόμενος ενισχυτής, οι εφαρμογές τους, οι ομοιότητες μεταξύ αυτών των δύο και, τέλος, η διαφορά μεταξύ του αντιστρεφόμενου ενισχυτή και του μη αναστροφικού ενισχυτή.
Τι είναι ένας αναστροφικός ενισχυτής;
Για να καταλάβει κανείς τι είναι ο αναστροφικός ενισχυτής, πρέπει πρώτα να κατανοήσει τι είναι ένας λειτουργικός ενισχυτής. Ένας ενισχυτής λειτουργίας έχει δύο ακροδέκτες εισόδου, δύο εισόδους ισχύος και έναν ακροδέκτη εξόδου. Οι ακροδέκτες εισόδου είναι γνωστοί ως είσοδος αναστροφής και μη αναστροφική είσοδος. Ένα ιδανικό op-amp έχει κέρδος άπειρου με άπειρη αντίσταση μεταξύ των ακροδεκτών εισόδου και μηδενική αντίσταση στον ακροδέκτη εξόδου. Στην πράξη, η αντίσταση εισόδου είναι πολύ μεγάλη και η αντίσταση εξόδου είναι πολύ μικρή. Η μέγιστη τάση εξόδου του op-amp είναι ίση με την τάση λειτουργίας που προέρχεται από την εξωτερική πηγή ισχύος. Το Op-amp είναι ένας διαφορικός ενισχυτής, που σημαίνει ότι ο ενισχυτής ενισχύει τη διαφορά τάσης μεταξύ της εισόδου αναστροφής και της μη αναστρέφουσας εισόδου.
Ο αναστρεφόμενος ενισχυτής έχει σχεδιαστεί δίνοντας είσοδο στην είσοδο αναστροφής και γειώνοντας το μη αντιστρεφόμενο άκρο. Το σήμα εξόδου είναι κορεσμένο ακόμα και για ένα πολύ μικρό σήμα εισόδου λόγω του θεωρητικού άπειρου κέρδους του op-amp. Το σήμα εξόδου είναι 1800 εκτός φάσης (ανεστραμμένο) με το σήμα εισόδου. Μια αντίσταση ανάδρασης και μια αντίσταση εισόδου συνδέονται στα κυκλώματα για να μειώσουν το κέρδος και να σταθεροποιήσουν το σήμα. Ο ενισχυτής αναστροφής έχει μια γραμμική διακύμανση σε σχέση με το αντίστροφο της αντίστασης εισόδου όταν η αντίσταση ανάδρασης είναι σταθερή.
Τι είναι ένας μη αντιστρεφόμενος ενισχυτής;
Ο μη αναστροφικός ενισχυτής είναι ένας άλλος τρόπος ενισχυτή που έχει σχεδιαστεί χρησιμοποιώντας τον λειτουργικό ενισχυτή. Το σήμα εξόδου, όταν δίνεται μια είσοδος στη μη αναστρέφουσα είσοδο, είναι σε φάση με το σήμα εισόδου. Όταν δίνεται αντίσταση ανάδρασης με αρνητική ανάδραση και τοποθετείται αντίσταση εισόδου, ο ενισχυτής σταθεροποιείται. Σε αυτή τη λειτουργία, ο ενισχυτής έχει μια γραμμική σχέση μεταξύ του κέρδους και του αντίστροφου της αντίστασης εισόδου, όταν η αντίσταση ανάδρασης είναι σταθερή. Ωστόσο, υπάρχει μια τιμή κέρδους όταν η αντίσταση ανάδρασης είναι μηδέν. Αυτό καθιστά τον μη αντιστρεφόμενο ενισχυτή άχρηστο στην πρόσθεση, τον πολλαπλασιασμό και την αφαίρεση κυκλωμάτων.
Ποια είναι η διαφορά μεταξύ του Αντιστρεφόμενου Ενισχυτή και του Μη αναστροφικού Ενισχυτή;
• Ο αναστρεφόμενος ενισχυτής δίνει μια ανεστραμμένη έξοδο, ενώ ο μη αντιστρεφόμενος ενισχυτής δίνει μια έξοδο που είναι σε φάση με το σήμα εισόδου.
• Η απολαβή του ενισχυτή αναστροφής, όταν χρησιμοποιείται με αρνητική ανάδραση, είναι ευθέως ανάλογη με την αναλογία της αντίστασης ανάδρασης/αντίστασης εισόδου. Το κέρδος του μη αντιστρεφόμενου ενισχυτή είναι επίσης ανάλογο με την παραπάνω αναλογία αλλά με τιμή τομής.
