反転加算アンプ

抵抗で2つの信号を混ぜる

加算回路は入力を足します。負帰還は出力を減算側の入力へ戻します。仮想接地は接地線なしで帰還によって0 V近くに保つ点です。 Op ampはOperational Amplifier、演算増幅器で、電源から動き2入力の差を増幅します。

実験台

回路の設定を変え、測定値を予想してから課題を確認しましょう。教材用のモデルで、各レッスンに仮定を説明しています。

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動作のしくみ

理想出力限界±12 V、入力抵抗は各10 kΩ。利得は帰還抵抗を設定します。雑音、負荷、誤差は省略。

V1とV2の電流がRfで足されます。利得の大きさg = Rf/10 kΩ。Voutは和の符号を反転します。

難易度

組み立て · 観察
V1 = 1 V、V2 = 1 V、g = 1で通電。−2 Vを得よう。
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V1=1 V; V2=1 V; g=1 → −2 V
探究 · 探究
V1 = 1 V、V2 = 2 V、g = 2。−6 Vを得よう。
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V1=1 V; V2=2 V; g=2 → −6 V
自力で解く · 解決
V1 = 1 V、V2 = 2 Vのままg = 3。−9 Vを得よう。
ヒントを見る
V1=1 V; V2=2 V; g=3 → −9 V

追加の読み物と回路レシピ

ミキサーは信号源を直接つながず音を合成します。一定電圧で同じ加算を観察します。

Vout = −g × (V1 + V2); g = Rf/Rin

等しい入力抵抗なら重みも等しく、Rfは両方を同時に拡大します。

等しい重みでは反転した和で、平均ではありません。

出力エネルギーは電源から来ます。加算は無料の電力を生みません。

仮想接地は余分な接地端子ではなく、線形帰還が必要です。

詳しく読む

和2 Vを反転して2倍にすると−4 Vです。

入力各1 V、利得1。

出力−2 V。

入力1 Vと2 V、利得2。

出力−6 V。

利得1で0 V + 2 Vと1 V + 1 Vを比較。どちらも−2 Vです。