求和放大器電路圖

求和放大器是另一種運(yùn)算放大器電路配置，用于將兩個(gè)或多個(gè)輸入上的電壓合并為一個(gè)輸出電壓。

我們之前在反相運(yùn)算放大器中看到，反相放大器具有施加到反相輸入端子的單個(gè)輸入電壓（Vin）。如果我們?cè)谳斎攵颂砑痈嗟妮斎?a target="_blank">電阻，每個(gè)輸入電阻的值與原始輸入電阻相等（Rin），我們最終得到另一個(gè)稱為求和放大器的運(yùn)算放大器電路，“求和逆變器“甚至是”電壓加法器“電路，如下所示。

求和放大器電路

在這個(gè)簡(jiǎn)單的求和放大器電路中，輸出電壓（Vout）現(xiàn)在與輸入電壓V1，V2，V3等之和成比例。然后我們可以修改因此，反相放大器的原始等式考慮到這些新輸入：

但是，如果全部輸入阻抗，（ Rin ）的值相等，我們可以簡(jiǎn)化上面的公式，給出一個(gè)輸出電壓：

求和放大器方程

我們現(xiàn)在有一個(gè)運(yùn)算放大器電路，它將放大每個(gè)輸入電壓并產(chǎn)生一個(gè)與輸出電壓成正比的輸出電壓信號(hào)。三個(gè)單獨(dú)輸入電壓的代數(shù)“SUM” V 1 ， V 2 和 V 3 。如果需要，我們還可以添加更多輸入，因?yàn)槊總€(gè)輸入“看到”它們各自的電阻 Rin 是唯一的輸入阻抗。

這是因?yàn)檩斎胄盘?hào)與有效隔離通過(guò)運(yùn)算放大器反相輸入端的“虛擬地”節(jié)點(diǎn)相互連接。當(dāng)所有電阻值相等且R?等于 Rin 時(shí)，也可以獲得直接電壓增加。

注意，當(dāng)求和點(diǎn)時(shí)連接到運(yùn)算放大器的反相輸入端，電路將產(chǎn)生任意數(shù)量輸入電壓的負(fù)和。同樣，當(dāng)求和點(diǎn)連接到運(yùn)算放大器的同相輸入端時(shí)，它將產(chǎn)生輸入電壓的正和。

A定標(biāo)求和放大器可以如果各個(gè)輸入電阻“相等”，則可以進(jìn)行。然后必須將等式修改為：

為了使數(shù)學(xué)更容易，我們可以重新排列上面的公式使反饋電阻R?成為給出輸出電壓的公式的主題：

這個(gè)如果更多輸入電阻連接到放大器反相輸入端子，則可以輕松計(jì)算輸出電壓。每個(gè)通道的輸入阻抗是它們各自輸入電阻的值，即 R 1 ，R 2 ，R 3 ...等。

有時(shí)我們需要一個(gè)求和電路，只需將兩個(gè)或多個(gè)電壓信號(hào)加在一起，無(wú)需任何放大。通過(guò)將上述電路的所有電阻設(shè)置為相同的值 R ，運(yùn)算放大器的電壓增益為1，輸出電壓等于所有輸入電壓的直接和，如圖所示：

求和放大器確實(shí)是一個(gè)非常靈活的電路，使我們能夠有效地“添加”或“求和”（因此得名）將幾個(gè)單獨(dú)的輸入信號(hào)組合在一起。如果輸入電阻 R 1 ， R 2 ， R 3 等，都將等于“單位增益反相加法器”。但是，如果輸入電阻具有不同的值，則會(huì)產(chǎn)生“縮放求和放大器”，它將輸出輸入信號(hào)的加權(quán)和。

求和放大器示例No1

求輸出以下求和放大器電路的電壓。

求和放大器

使用先前找到的電路增益公式

我們現(xiàn)在可以用電路中的電阻值替換如下，

我們知道輸出電壓是兩個(gè)放大輸入信號(hào)的總和，計(jì)算公式為：

然后上面求和放大器電路的輸出電壓為-45 mV且為負(fù)作為其反相放大器。

求和放大器應(yīng)用

那么我們可以使用求和放大器呢？如果求和放大器的輸入電阻連接到電位計(jì)，則各個(gè)輸入信號(hào)可以通過(guò)不同的量混合在一起。

例如，測(cè)量溫度，可以添加負(fù)偏移電壓以產(chǎn)生輸出電壓或顯示屏在冰點(diǎn)處讀取“0”或產(chǎn)生一個(gè)音頻混音器，用于在將它們組合到音頻放大器之前，將來(lái)自不同源聲道（人聲，樂(lè)器等）的各個(gè)波形（聲音）添加或混合在一起。

求和放大器音頻混合器

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求和放大器的另一個(gè)有用的應(yīng)用是加權(quán)和數(shù)模轉(zhuǎn)換器。如果輸入電阻，求和放大器的 Rin 為每個(gè)輸入的值加倍，例如1kΩ，2kΩ，4kΩ，8kΩ，16kΩ等，則為數(shù)字邏輯電壓，或邏輯電平“這些輸入上的0“或邏輯電平”1“將產(chǎn)生一個(gè)輸出，它是數(shù)字輸入的加權(quán)和?？紤]下面的電路。

數(shù)模轉(zhuǎn)換器

當(dāng)然這是一個(gè)簡(jiǎn)單的例子。在此DAC求和放大器電路中，構(gòu)成輸入數(shù)據(jù)字的單個(gè)位數(shù)（在本例中為4位）最終將輸出階躍電壓確定為滿量程模擬輸出電壓的百分比。

此外，此滿量程模擬輸出的精度取決于輸入位的電壓電平，對(duì)于“0”始終為0V，對(duì)于“1”始終為5V，以及用于輸入的電阻值的精度電阻器， Rin

幸運(yùn)的是，為了克服這些錯(cuò)誤，至少就我們而言，商用數(shù)字模擬和模擬數(shù)字設(shè)備隨時(shí)可用于高精度電阻梯已經(jīng)內(nèi)置的網(wǎng)絡(luò)。

在下一個(gè)關(guān)于運(yùn)算放大器的教程中，當(dāng)信號(hào)電壓連接到反相輸入端時(shí)，我們將檢查輸出電壓 Vout 的影響。非反相輸入同時(shí)產(chǎn)生另一種常見(jiàn)類型的操作稱為差分放大器的放大器電路，可用于“減去”其輸入端的電壓。