Schema

So funktionierts:

Der invertierende Addierer ist eine einfache Schaltung um analoge Spannungen zu addieren. Da die Schaltung auf dem invertierenden Operationsverstärker aufbaut, wird das Resultat der Addition mit minus 1 multipliziert. Die Spannungen, die addiert werden, liegen an separaten Eingängen. Für jeden Eingang kann ein eigener Verstärkungsfaktor definiert werden, so dass die Spannungen nicht nur addiert, sondern vorher auch mit verschiedenen Verstärkungsfaktoren multipliziert werden.

Jede Eingangsspannung wird nach dem Prinzip des invertierenden Verstärkers verstärkt. Die Formel ist dabei die klassische Verstärkerformel des invertierenden Operationsverstärkers.

Am Ausgang erscheinen alle verstärkten Eingangsspannungen miteinander addiert.

Der invertierende Eingang des Operationsverstärkers ist durch die Gegenkoplung auf einen virtuellen Massepunkt gelegt. Dadurch erzeugt jede Eingangsspannugnsquelle folgenden Strom in ihrem Eingangswiderstand: In = Vn / Rn Alle Ströme In fliessen in den Widerstand R1 und erzeugen dort den Spannugnsabfall Vout = -(I1+I2+I3+I4)*R1

Vielseitige Anwendungsmöglichkeiten

Wo Spannungen addiert werden müssen, ist der invertierende Addierer mit Operationsverstärker eine der einfachsten Schaltungen, die zum Ziel führt. Es können Audiosignale gemixt werden, die Schaltung kann Sensorwerte Addieren oder Analogrechnerfunktionen ausführen.

Quelleneigenschaften

Die Spannungsquellen müssen niederohmig sein, weil sich sonst ihre Innenwiderstände in die Verstärkerformeln einschleichen. Bei bekannten Innenwiderständen, können diese aber auch in die Berechnung der Verstärkungen einbezogen werden.

Dimensionierung der Widerstände

Am besten dimensioniert man zuerst den Eingangszweig mit der grössten Signalverstärkung und R1. Anschliessend berechnet man die Eingangswiderstände für die anderen Eingangsspannungen. Um genaue Vehältnisse zwischen den Verstärkungsfaktoren zu erhalten, muss man die Eingangswiderstände manchmal mit einer Kombination von Einzelwiderständen realisieren.

Anzahl Eingänge

Die Anzahl der Eingänge des invetierenden Verstärkers kann natürlich verändert werden. Anstatt wie im Bild drei Eingangszweige, kann die Schaltung eine beliebige Anzahl Eingänge haben.