Rangkaian Penguat Rata-Rata Pasif dan Penjumlahan Op-Amp: Dari Pengurutan hingga Penjumlahan

Ketika tiga resistor identik berbagi node umum, masing-masing diisi dengan sumber tegangan terpisah, tegangan pada node tersebut adalah rata-rata aritmetika dari tiga input. Pengaturan sederhana ini adalah penguat rata-rata pasif klasik dan merupakan aplikasi langsung dari Teorema Millman, yang memprediksi tegangan node untuk banyak sumber yang terhubung melalui resistansi individual.

Karena resistor sama, ekspresi Millman menyusut menjadi rata-rata sederhana:

Mengintegrasikan penguat rata-rata ini dengan op-amp non-terbalik yang memiliki gain 3 mengubah operasi rata-rata menjadi penjumlahan yang sebenarnya. Jaringan umpan balik op-amp (pembagi 2 kΩ/1 kΩ) menetapkan gain, sementara rata-rata input dikalikan dengan gain tersebut untuk menghasilkan output yang sama dengan jumlah tiga tegangan sumber.

Dengan konfigurasi terbalik, penguat rata-rata pasif yang sama menjadi bagian dari loop umpan balik. Virtual ground op-amp mematapkan semua arus input ke nol volt, namun arus melalui resistor yang sama masih ditambahkan secara aljabar. Output yang dihasilkan adalah negatif dari jumlah input, memberikan penjumlahan terbalik.

Rangkaian penjumlahan (adder) ini dasar dalam komputer analog, memungkinkan penjumlahan sinyal yang akurat dengan jumlah komponen minimal berkat gain diferensial tinggi op-amp.

Ulasan:

• Penjumlahan menambahkan beberapa tegangan analog. Implementasi op-amp utama adalah non-terbalik dan terbalik.

Lembar Kerja Terkait:

• Lembar Kerja Rangkaian Op-Amp Penjumlahan dan Pengurangan