Componentes eletrônicos: Como adicionar tensão a um amplificador operacional - manequins

Um amplificador operacional pode ser usado para adicionar ou subtrair duas ou mais tensões. Um circuito eletrônico que adiciona tensões é chamado de amplificador de som . Um amplificador de soma tem duas entradas e uma saída cuja tensão é a soma das duas tensões de entrada, mas com a polaridade oposta. Se uma das entradas for +1. 5 V e o outro é +1. 0 V, por exemplo, a tensão de saída será -2. 5 V.

Para que o amplificador de soma funcione, as resistências R1, R2 e R3 devem ser todas do mesmo valor.

Se todos os resistores em um amplificador de soma forem iguais, a tensão de saída será a soma das tensões de entrada. Esta é a maneira usual de configurar um amplificador de soma, embora você possa variar os valores do resistor se desejar.

Se as resistências tiverem valores diferentes, cada uma das tensões de entrada é ponderada de acordo com o valor da resistência no seu circuito de entrada, o que tem o efeito de multiplicar cada tensão de entrada por um certo valor antes que as tensões sejam somadas. O valor exato pelo qual cada entrada é multiplicada depende da mistura de resistores que você usa.

Se R1 for 1 k e R2 for 10 k, por exemplo, a tensão de entrada aplicada através do resistor de 1 k será multiplicada por 10 antes de ser adicionada à tensão aplicada através do resistor de 10 k. Assim, se a entrada em R1 for +1 V e a entrada em R2 for +2 V, a tensão de saída será -12 V. (Para esta fórmula funcionar, R3 também deve ser 10 k.)

A A fórmula real para calcular a tensão de saída com base nas tensões de entrada e os valores do resistor é:

Aqui estão alguns exemplos que devem dar uma idéia de como o circuito se comportará quando R1 for 1 k e R2 e R3 são 10 k:

VIN (1)	VIN (2)	VOUT
+1 V	+1 V	-11 V
+1 V	+5 V	-15 V
0 V < +5 V	-5 V	+2 V
-5 V	-15 V	-1 V
-5 V	+15 V	Uma desvantagem do amplificador de somação é que ele inverte a polaridade da entrada, mas você pode alimentar facilmente a saída de um amplificador de soma na entrada de um inversor de ganho unitário. Aqui, o segundo amplificador operacional inverte a polaridade da saída do amplificador de soma, que tem o efeito de retornar a polaridade da tensão de saída para a polaridade das entradas originais.

Um uso comum para um circuito amplificador de soma é como um mixer de áudio. Quando este tipo de circuito é usado como um mixer de áudio, cada entrada está conectada a um microfone. O amplificador de soma combina todas as entradas do microfone, adicionando as voltagens de cada microfone, e a saída resultante é enviada para outro estágio do amplificador.

Os resistores em cada circuito de entrada são freqüentemente potenciômetros, o que permite que você varie o nível do sinal de cada fonte de entrada. Quando você aumenta a resistência em um dos circuitos de entrada, menos dessa entrada é representada na mistura de saída - especialmente útil se um dos seus cantores for um pouco fora da chave.

Um circuito amplificador de soma pode ser estendido com entradas adicionais. Aqui está um circuito com quatro entradas que usam potenciômetros para controlar o nível de cada entrada. Você pode adicionar tantas entradas quanto quiser, mas você precisa garantir que a tensão combinada total de todas as entradas não exceda a tensão de alimentação (menos um volt ou dois).

Uma variação final do circuito amplificador de soma é usada em conjunto com um segundo amplificador operacional configurado como inversor. Esta configuração preserva a polaridade das tensões de entrada.