加法器的模擬實現(xiàn)
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有的時候在電路設(shè)計中,需要用到加法器,比如兩個采樣電流需要相加得到一個獨立的采樣信號,那么通過運放就很容易實現(xiàn)。本文簡要說明一下加法器的運放實現(xiàn)。
圖1 加法器的運放實現(xiàn)
如圖1所示,運放接成一個反相放大的形式,和普通反相放大形式不同的是,它在反相輸入端增加了多個輸入信號,這里是增加了2個,共三個輸入信號。
通過理想運放的基本特性,假設(shè)VREF為接地。那么,我們可以計算其輸入和輸出關(guān)系為如下表達式。
圖2 加法器的運放計算表達式
從圖2計算表達式來看,如果RG1,RG2,RG3,RF2取值為相同的電阻,則得到的關(guān)系就是V1+V2+V3=-Vout,這就實現(xiàn)了三個輸入電壓的加法關(guān)系。由于這里是反相輸入形式,所以輸出和輸入之間有一個負號。
圖3 改變反相放大加法器的輸出極性
如果希望輸出的加法信號,和輸入的信號的極性相同,那么通過在輸出信號基礎(chǔ)上,再增加一級反相比例放大電路即可,如圖3所示,這里我們不做詳細計算,僅做示意,有興趣可以親自推導(dǎo)。當反饋電阻RF5和輸入電阻RG5相同時,則加法器輸出電壓極性在經(jīng)過第二級電路后僅僅做了第二次反相,所以會在最終的輸出信號VOUT上得到和輸入信號一樣極性的輸出信號。
這里需要說明一下,圖1所示的為反相放大加法電路,由于當VREF為0時,各個反相輸入信號,V1,V2,V3均為通過反相端接地,那么,不同的反相輸入信號就不會生相互干擾,因此輸出精度會高一些。而與之相反的,同相放大電路對應(yīng)的加法器,由于反相端電壓不是地,因此不同輸入間信號會發(fā)生串擾,影響輸出精度,這里我們不做介紹。
總結(jié),本文簡要介紹反相放大電路的加法器電路形式,同時提及同相放大電路的加法器的缺點。





