Componentes eletrônicos: Como adicionar tensão a um Op Amp

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

Para o amplificador somador a trabalhar, as resistências R1, R2, e R3 devem ser todos do mesmo valor.

Se todos os resistores em um amplificador somador são os mesmos, a tensão de saída será a soma das voltagens de entrada. Esta é a maneira usual de configuração de um amplificador de soma, embora possa variar os valores de resistência, se quiser.

Se as resistências têm valores diferentes, cada uma das tensões de entrada é ponderado de acordo com o valor da resistência no seu circuito de entrada, que tem o efeito de multiplicação de cada tensão de entrada por um determinado valor antes de as tensões são somadas. O valor exato pelo qual cada entrada é multiplicado depende do mix de resistores que você usa.

Se R1 é um K e R2 é 10 K, por exemplo, a tensão de entrada aplicada através da resistência de 1 K vai ser multiplicada por 10 antes de ser adicionada à tensão aplicada através da resistência de 10 k. Assim, se a entrada em R1 é um V, e a entrada em R2 é 2 V, a tensão de saída será -12 V. (Para esta fórmula para trabalhar, R3 também tem de ser de 10 K).

A fórmula real para o cálculo da tensão de saída com base nas tensões de entrada e os valores resistor é:

Aqui estão alguns exemplos que deve dar-lhe uma ideia de como o circuito se comporta quando R1 é 1 k e ambos 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 somador é que ele inverte a polaridade da entrada, mas pode facilmente alimentar a saída de um amplificador somador para a entrada de um inversor de ganho unitário. Aqui, o segundo amplificador operacional inverte a polaridade da saída a partir do amplificador de soma, que tem o efeito de voltar a polaridade da tensão de saída com 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 misturador de áudio, cada entrada é ligado a um microfone. O amplificador soma combina todas as entradas de microfone, adicionando as tensões de cada microfone, e a saída resultante é enviado para outro estágio amplificador.

Os resistores em cada circuito de entrada são muitas vezes potenciômetros, que permite variar o nível de sinal de cada fonte de entrada. Quando você aumenta a resistência em um dos circuitos de entrada, menos que a entrada é representada no mix de produção - especialmente útil se um dos seus cantores é uma chave pouco fora.

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

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