加法器的模擬實(shí)現(xiàn)
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有的時(shí)候在電路設(shè)計(jì)中,需要用到加法器,比如兩個(gè)采樣電流需要相加得到一個(gè)獨(dú)立的采樣信號(hào),那么通過運(yùn)放就很容易實(shí)現(xiàn)。本文簡要說明一下加法器的運(yùn)放實(shí)現(xiàn)。
圖1 加法器的運(yùn)放實(shí)現(xiàn)
如圖1所示,運(yùn)放接成一個(gè)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(gè)輸入信號(hào),這里是增加了2個(gè),共三個(gè)輸入信號(hào)。
通過理想運(yùn)放的基本特性,假設(shè)VREF為接地。那么,我們可以計(jì)算其輸入和輸出關(guān)系為如下表達(dá)式。
圖2 加法器的運(yùn)放計(jì)算表達(dá)式
從圖2計(jì)算表達(dá)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(shí)現(xiàn)了三個(gè)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(gè)負(fù)號(hào)。
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(hào),和輸入的信號(hào)的極性相同,那么通過在輸出信號(hào)基礎(chǔ)上,再增加一級(jí)反相比例放大電路即可,如圖3所示,這里我們不做詳細(xì)計(jì)算,僅做示意,有興趣可以親自推導(dǎo)。當(dāng)反饋電阻RF5和輸入電阻RG5相同時(shí),則加法器輸出電壓極性在經(jīng)過第二級(jí)電路后僅僅做了第二次反相,所以會(huì)在最終的輸出信號(hào)VOUT上得到和輸入信號(hào)一樣極性的輸出信號(hào)。
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(dāng)VREF為0時(shí),各個(gè)反相輸入信號(hào),V1,V2,V3均為通過反相端接地,那么,不同的反相輸入信號(hào)就不會(huì)生相互干擾,因此輸出精度會(huì)高一些。而與之相反的,同相放大電路對(duì)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(hào)會(huì)發(fā)生串?dāng)_,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(shí)提及同相放大電路的加法器的缺點(diǎn)。





