如何使用LM358運算放大器來演示加法器電路

運算放大器（Opamp）有許多有趣的應用，我們已經(jīng)使用運算放大器創(chuàng)建了許多電路。今天我們將研究運算放大器的另一個應用，即添加兩個或多個輸入電壓，該電路稱為求和放大器或運算放大器加法器。在這里，我們將使用LM358 運算放大器來演示加法器電路。

所需組件：

LM358 雙通道運算放大器

電阻 1KΩ -4Nos

電源（用于運算放大器 +Vcc 和 -Vcc）9 Vdc

兩個輸入電壓源（它們的總和應<電源電壓）

用于測試的數(shù)字萬用表數(shù)字萬用表

在詳細介紹之前，我們將首先了解運算放大器和LM385。

運算放大器（運算放大器）：

運算放大器內部基本上有電壓比較器，它有兩個輸入，一個是反相輸入，第二個是同相輸入。當同相輸入（+）的電壓高于反相輸入（-）的電壓時，比較器的輸出為高電平。如果反相輸入（-）的電壓高于同相端（+），則輸出為低電平。運算放大器具有較大的增益，通常用作電壓放大器。一些運算放大器內部有多個比較器，例如運算放大器LM358有兩個，LM324有四個，LM741只有一個比較器。

運算放大器用于交流和直流放大。運算放大器用于各種應用，如放大、濾波、信號調理、加減電壓等。

運算符號如下所示-

運算放大器的理想特性：

Rin = ∞ 這意味著它不允許電流流入輸入端子。

Ro = 0 它允許電流從輸出端子流出

開環(huán)增益 （Avo） = ∞

帶寬 （BW）= ∞

失調電壓，（VIO)

盡管以上是Opamp的理想特性，但它的行為并非如此。它允許一定的輸入電流，并且沒有無限增益。

運算放大器 LM358：

LM358 是一款雙通道低噪聲運算放大器，內部有兩個獨立的電壓比較器。這是一款通用運算放大器，可配置為多種模式，如比較器、夏季、積分器、放大器、微分器、反相模式、同相模式等。

要了解有關 LM358 的更多信息，請瀏覽 LM358 各種電路作為放大器和比較器。

反相運算放大器配置

在這里，我們使用反相放大器構建加法器電路。因此，為了理解反相運算放大器的求和電路，我們必須首先了解反相運算放大器在閉環(huán)配置中的工作原理。反相運算放大器的閉環(huán)電路非常有用，并具有兩個最重要的特性，這使得運算放大器可用于各種應用，它們如下：

在閉環(huán)配置中，

沒有電流流入輸入端子

當V1 = V2 = 0（虛擬地球）時，差分輸入電壓為零，或者運算放大器試圖將兩個輸入保持在相同的電平或相同的值，即使它是端子未接地的終端之一。

下面是一個閉環(huán)反相運算放大器電路，該電路是從輸出到輸入端給出負反饋的。由于這種負反饋，反相輸入端的電壓與同相輸入端的電壓相等，從而形成虛擬接地。

我們從反相運算放大器增益公式中得知，

Gain (Av) = Vout / Vin = (Rf / Rin)

反相加法器電路/求和放大器工作：

反相加法器電路類似于上述反相放大器，其中輸入電壓被提供給反相端，非反相端接地，但反相加法器電路的不同之處在于它的反相端有多個輸入。下面是反相加法器電路的電路，反相輸入端有兩個輸入。

在電路中，同相端子接地，如閉環(huán)配置所示，B點的電壓將與A點0V的電壓相同。因此，電流I1和I2將流入電阻Rf（較高電位），而不是流入運算放大器的反相端子（較低電位）。獲得的輸出電壓將是輸入的總和，并且本質上是負的，因為輸入施加到同相端子。

以下是使用LM358的運算放大器加法器電路的實際實現(xiàn)。我們使用兩個獨立的電池（≈4 Vdc 和 ≈2.6 Vdc）作為兩個輸入電壓，您可以在下圖的萬用表中看到兩個輸入電壓 （6.89v） 的總和。

反相運算放大器加法器電路分析：

反相放大器的增益公式為：

Vout = (Rf/R) Vin

將KCL應用于電路，

I1 + I2 = If (V1-0/R1) + (V2-0/R2) = (0-Vo/Rf) (V1/R1) + (V2/R2) =

-

Vo/Rf

Vo= - Rf * { (V1/R1) + (V2/R2) } ……… Equation-1

Vo=

-

{ (RfV1/R1) + (RfV2/R2) },

如果有 n 個輸入，則

Vo= - Rf * { (V1/R1) + (V2/R2) +………..+(V2/Rn) }

讓我們考慮 R1=R2=Rf=R

Vo= - (V1+ V2); when R1=R2=Rf=R

Vo= - (V1+ V2……+Vn); (for n number of inputs)

這稱為單位增益反相加法器

如果 R1=R2=R≠Rf 則

Vo= - (Rf/R) (V1 + V2);

Vo= -

(Rf/R)

(V1+ V2……+Vn); (for n number of inputs)

因此，在運算放大器中，加法器的輸出電壓與輸入電壓的總和成正比。

因此，這就是具有多個輸入的閉環(huán)配置中的反相運算放大器如何用作加法器或求和放大器電路。同樣，我們可以使用同相運算放大器構建運算放大器加法器。