Όταν θέλουμε να αθροίσουμε τις τάσεις V1, V2, … ,Vn σε μια ολική τάση V, χρησιμοποιούμε τη αναστρέφουσα συνδεσμολογία τελεστικού ενισχυτή, όπως φαίνεται στο παρακάτω σχήμα:
Κάθε μία τάση Vk εισάγεται στην αναστρέφουσα είσοδο του τελεστικού ενισχυτή δια μέσου της αντίστασης Rk. Επειδή η αναστρέφουσα είσοδος είναι φαινομενικά βραχυκυκλωμένη με τη γη, το ρεύμα που τη διαρρέει την αντίσταση Rk είναι: ik = Vk/Rk. Σύμφωνα με τον κανόνα του Kirchhoff το ρεύμα i στην αντίσταση ανάδρασης R θα είναι το άθροισμα των ρευμάτων που εισέρχονται στην αναστρέφουσα είσοδο δια μέσου των αντιστάσεων Rk. Δηλαδή
i = i1+ … +in = V1/R1 + … + Vn/Rn
Λόγω του ότι η αναστρέφουσα είσοδος είναι φαινομενικά βραχυκυκλωμένη με τη γη, η τάση εξόδου V θα γράφεται, σύμφωνα με την πτώση τάσης στην αντίσταση ανάδρασης:
V = i∙R = (V1/R1 + … + Vn/Rn)∙R = V1R/R1 + … + VnR/Rn
Όταν όλες οι αντιστάσεις Rk είναι ίδιες και ίσες με R0 , τότε η έξοδος του τελεστικού ενισχυτή είναι ανάλογη με το άθροισμα των τάσεων των εισόδων του αθροιστή, όπως προκύπτει από την προηγούμενη σχέση:
V = V1R/R0 + … + VnR/R0 = (V1+V2+ … +Vn)R/R0
Διαφορικός ενισχυτής με τελεστικό ενισχυτή
Όταν έχουμε δυο σήματα v1 και v2 και θέλουμε να ενισχύσουμε τη διαφορά τους χρησιμοποιούμε το κύκλωμα του παρακάτω σχήματος.
Όπως βλέπετε, το κύκλωμα είναι συνδυασμός της αναστρέφουσας και της μη αναστρέφουσας συνδεσμολογίας τελεστικού ενισχυτή. Για να αναλύσουμε το κύκλωμα θα χρησιμοποιήσουμε το θεώρημα της επαλληλίας. Μηδενίζουμε την v1 και με ενεργή τη v2 βρίσκουμε την τάση εξόδου v02. Όμοια, μηδενίζουμε τη v2 και με ενεργή τη v1 βρίσκουμε την τάση εξόδου v01 . Η τάση εξόδου είναι το άθροισμα των επιμέρους τάσεων εξόδου, δηλαδή v0=v01+v02
Αν το σήμα v1 βραχυκυκλωθεί με τη γη, τότε η v2 αποτελεί την είσοδο ενός ενισχυτή ανάστροφης συνδεσμολογίας. Τότε η έξοδος του ενισχυτή θα είναι:
v02 = -v2R2/R1
Αν η v2 βραχυκυκλωθεί με τη γη, έχουμε την μη αναστρέφουσα συνδεσμολογία. Όπως μπορούμε να δούμε, στην μη αναστρέφουσα είσοδο του τελεστικού ενισχυτή έχουμε τη τάση: v1R2/(R1+R2). Η τάση εξόδου θα είναι:
Και με τις δυο τάσεις στην είσοδο του διαφορικού ενισχυτή, η έξοδος θα είναι
v0 = v01 + v02 = (v1-v2)R2/R1
Δηλαδή η έξοδος θα είναι ίση με τη διαφορά των σημάτων εισόδου v1-v2 πολλαπλασιασμένη με τον λόγο των αντιστάσεων R2/R1
Το κύκλωμα του διαφορικού ενισχυτή που μόλις αναλύσαμε, παρουσιάζει δυο μειονεκτήματα: Πρώτον η αντίσταση εισόδου δεν είναι υψηλή και Δεύτερο: είναι δύσκολο να ρυθμίσουμε το κέρδος τάσης. Για να αποφύγουμε τα μειονεκτήματα αυτά χρησιμοποιούμε το κύκλωμα του παρακάτω σχήματος:
Επειδή το ρεύμα που διαρρέει την R2 είναι i = (v1-v2)/R2 , η τάση εξόδου του κυκλώματος είναι:
v0 = i∙R1+i∙R2+i∙R1 = i∙(R2+2R1) = (R2+2R1)(v1-v2)/R2 = (v1-v2)(1+2R1/R2)
Βλέπουμε ότι η τάση εξόδου του κυκλώματος, είναι ανάλογη της διαφοράς των εισόδων v1-v2 κατά τον παράγοντα 1+2R1/R2