加法器(減法器)運算放大電路

加法器(減法器)運算放大電路

圖三中,由虛短知:V-=V+=0……a

由虛斷及基爾霍夫定律知,通過R2與R1的電流之和等於通過R3的電流,

故(V1–V-)/R1+(V2–V-)/R2=(Vout–V-)/R3……b

代入a式,b式變為V1/R1+V2/R2=Vout/R3

如果取R1=R2=R3,則上式變為Vout=V1+V2,這就是傳說中的加法器了。====

加法器(減法器)運算放大電路

請看圖四。因為虛斷,運放同向端沒有電流流過,則流過R1和R2的電流相等,同理流過R4和R3的電流也相等。故

(V1–V+)/R1=(V+-V2)/R2……a

(Vout–V-)/R3=V-/R4……b

由虛短知:V+=V-……c

如果R1=R2,R3=R4,則由以上式子可以推導出

V+=(V1+V2)/2

V-=Vout/2

故Vout=V1+V2

也是一個加法器,呵呵!===

加法器(減法器)運算放大電路

圖五由虛斷知,通過R1的電流等於通過R2的電流,同理通過R4的電流等於R3的電流,故有

(V2–V+)/R1=V+/R2……a

(V1–V-)/R4=(V--Vout)/R3……b

如果R1=R2,則V+=V2/2……c

如果R3=R4,則V-=(Vout+V1)/2……d

由虛短知V+=V-……e

所以Vout=V2-V1這就是傳說中的減法器了

加法器(減法器)運算放大電路

圖13-32是運算放大器組成的加法器。兩個輸入信號U1、U2加到反相輸入端,加法放大器將交流信號或直流信號相加,輸出信號是兩個輸入信號的反相和。

加法器(減法器)運算放大電路

在圖13-32中,假設所有電阻都是10kΩ,U1是1V,U2是3V。輸出是:

加法器(減法器)運算放大電路

輸出電壓是負的,因為是在反相端求和。

改變圖13-32電路,以改變輸入信號的比例。例如,能夠把R1變到2kΩ,輸出電壓是:

加法器(減法器)運算放大電路

圖13-32能夠擴展成多個輸入端求和。通過選擇輸入電阻和反饋電阻的阻值,可以改變某些或所有的輸入信號在輸出信號中的比例。

加法運算放大器也叫做混合器。一個音頻混合器能夠在錄音期間,把四個麥克風的輸出信號相加。反相混合器的一個優點是輸入信號之間相互不影響。反相輸入端是虛地端,它使一個輸入信號不受其他輸入信號的影響。

加法器(減法器)運算放大電路

圖13-33虛地點把一個輸入信號與其他輸入信號隔離開來。

加法器(減法器)運算放大電路

運算放大器也能組成減法器。圖13-34顯示了可提供兩個輸入信號相減的電路。電路工作過程是:

U+=R3U2/(R2+R3)(1)

U-=U+(2)

Uout=U――RFI(3)

I=(U1-U-)/R1(4)

將(1)(2)(4)各式代入(3)我們得到:

加法器(減法器)運算放大電路

如所有電阻相等,則Uout=U2-U1,輸出信號是兩輸入信號之差。如U1=1V、U2=6V那麼:

Uout=U2-Ul=6V-1V=5V

如果加到反相端的電壓比加到同相端的電壓大,可能輸出負信號。通過改變圖13-34的R1或R2可以校正輸入信號在輸出信號中的比例。


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