Stap 2: zomer
De zomer wordt gebruikt om twee of meer spanningen samen via een input weerstand ladder (afbeelding 1). De weerstanden kunnen allemaal van dezelfde nominale (gelabelde, niet de werkelijke) waarde, of ze kunnen verschillen. Als ze verschillend zijn, krijgen we een gewogen zomer. De vergelijking voor de Vout is weergegeven in de schematische afbeelding. De waarde van elke input krijgt een percentage, of gewicht, van het geheel. Optellen van alle van de gewichten geeft u uw output, omgekeerd natuurlijk omdat we de inverterende ingang gebruiken. Opmerking dat wij nog steeds winst hier, kan uitvoeren, bepaald door Rf/R.
Bouwen: Sluit uw (+) en (-) voedingen te pennen 7 en 4, respectievelijk. Plaats alle uw input weerstanden in parallel, aansluiten van één uiteinde van allemaal samen, ofwel in dezelfde rij van een breadboard of met jumpers. Laat de andere uiteinden van de losgekoppeld van elkaar, de ingangen naar elke één weerstand met weerstanden. Verbinding maken met de feedback weerstand (Rf) via pin 2 en 6. Pin 6 is uw output. (Afbeelding 2)
Uit het bereik beeld, kunnen wij zien dat als we ingang 100mV op beide ingangen (200mV totaal), we 2V uitstappen (200mV * 10 winst). (Afbeelding 3)
Hoe we de schaal van onze ingangen hebben min of meer gewicht? Wijzig de waarden van de input weerstanden. De wiskunde-krijgt een klein beetje meer leuk, maar niet hard helemaal. -Vout = Rf * (V1/R1 + V2/R2 +... + Vn/Rn) beelden 4 en 5 toont het resultaat van het veranderen van de input weerstand voor V2, eerst naar 500Ω en vervolgens naar 2kΩ, respectievelijk.
Met de input weerstanden toch heeft elke invoerwaarde hetzelfde gewicht, zodat het totaal een eenvoudige som is. Wanneer de weerstand van een ingang naar beneden gaat, de winst is nu hoger, en het dus meer in het systeem, geven meer gewicht aan de ingang ten opzichte van de uitvoer, die lineair stijgt heeft ingevoerd. Als een input weerstand stijgt, input de winst voor die afneemt, terwijl de winst voor de andere (s) hetzelfde, blijft dus het gewicht van dat één ingang nu daalt. De winst is met 500Ω, 10kΩ/500Ω = 20 X. Zo wordt de 100mV input 2V uitvoer, terwijl de andere 100mV output 1V input. Het toevoegen van hen en je krijgt de 3V gezien in afbeelding 4. Als de input is gewijzigd in 2kΩ, winst is nu 10kΩ/2kΩ = 5 X voor deze invoer. 100mV wordt 500mV, de andere ingang blijft op 10 X voor 1V uitvoer en krijgen we een totaal van 1.5V zoals te zien in afbeelding 5.
Dit alles komt heel mooi samen wanneer u wilt converteren van digitale signalen om in analoge signalen. Als u niet vertrouwd met binaire aantallen en het tellen bent, Lees Dit. Als we aannemen een 4-bits digitale ingang dat, met elke bit die is gebonden aan één van vier ingangen van de zomer, dan als alle bits zijn aan 0, krijgen we de laagste waarde uit, 0V. Als alle bits hoog zijn, krijgen we onze max spanning zoals bepaald door het (+) voedingsspanning en de winst. Als we tellen van 0 tot en met 15 in binaire op de 4 "inputs", krijgen we een van de 16 mogelijke analoge spanningswaarden coming out van het circuit. Voor eenvoudige wiskunde, laten we aannemen dat een maximale uitvoer van 4V, dus voor elk binair getal we tellen, voegen we 4V/16 = 250mV. Om dit te laten functioneren, moeten we verschillende waarden voor de input weerstanden. Een snelle blik op hoe binaire geconverteerd naar decimaal en wij zien dat niet alle binaire cijfers hetzelfde gewicht hebben, en ze zijn gerelateerd door machten van 2. Dus we onze input weerstanden passen zodat deze overeenkomen met de dezelfde relatie, met de waarden van 1kΩ (2 ^ 0), 2kΩ (2 ^ 1), 4kΩ (2 ^ 2) en 8kΩ (2 ^ 3) gebonden aan input bits 0-3, respectievelijk. Afbeelding 6 toont de output met de geschaalde weerstanden met de overgang tussen digitale waarden vastgesteldop 4ms. De resolutie is echt ruwe vanwege het kleine aantal bits op de input. Zoals vermeld, 4 bits alleen toestaan voor 16 mogelijke waarden (2 ^ 4). Met 8 bits, die groeit tot 256 waarden (2 ^ 8), met 16-bits krijgen we 65536 (2 ^ 16), en 32 bits geeft 4,3 miljard (2 ^ 32). Met meer waarden om uit te kiezen, krijgen we veel hogere resolutie, omdat elke stap kleiner is en wij de golfvorm manipuleren kunnen om een willekeurige vorm die we bij bijna elke frequentie willen alleen bij de programmering van de digitale ingang. Dit is hoe de Analog Discovery en EE bestuur golfvormen genereren.
Afbeelding 7 toont wat er gebeurt met de uitvoer wanneer alle input weerstanden gelijk zijn en daarom alle ingangen gelijk gewicht hebben. Zeker niet een goede golfvorm.
