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反相加法器原理等效圖

發(fā)布時(shí)間:2024-04-14
反相加法器電路,又稱為反相求和電路,是指一路以上輸入信號(hào)進(jìn)入反相輸入端,輸出結(jié)果為多路信號(hào)相加之絕對(duì)值(電壓極性相反)。如圖中的a電路,當(dāng)r1=r2=r3=r4時(shí),其輸出電壓=in1+in2+in3的絕對(duì)值,即構(gòu)成反相加法器電路。當(dāng)r4>r1時(shí),電路兼有信號(hào)放大作用。
圖 反相加法器和原理等效圖
反相加法器的基本電路結(jié)構(gòu)為反相放大器,由其“虛地”特性可知,兩輸入端俱為0v地電位。這就決定了電路的控制目的,是使反相輸入端電位為0v(同相輸入端目標(biāo)值為0v)。以上圖a電路電路參數(shù)和輸入信號(hào)值為例進(jìn)行分析,則可得出如上圖b所示的等效圖。反相加法器的偏置電路總體上仍為串聯(lián)分壓的電路形式,但輸入回路中又涉及了電阻并聯(lián)分流的電路原理,可列等式:ir4=ir1+ir2+ir3。反相加法器的“機(jī)密”由此得以披露。
由于反相輸入端為地電位0v,因而當(dāng)輸入信號(hào)in3=0v時(shí)該支路無信號(hào)電流產(chǎn)生,相當(dāng)于沒有信號(hào)輸入,由此變?yōu)閕n1+in2=-out。當(dāng)ir1(1v/10k)=0.1ma,ir2(1v/10k)=0.1ma,此時(shí)只有當(dāng)out輸出為-2v時(shí),才滿足ir4=ir1+ir2的條件。
若將原理等效圖進(jìn)一步化簡(見圖中的c電路),一個(gè)非常熟悉的身影便會(huì)映入我們的腦海:這不就是反相放大器電路嗎?是的,沒錯(cuò),反相求和(反相加法器)電路,就是反相(含放大和衰減)器啊。
實(shí)際應(yīng)用中,因同相加法器存在明顯缺陷,因輸入阻抗極高,信號(hào)輸入電流只能經(jīng)多個(gè)in端自成回路(會(huì)造成輸入信號(hào)電壓相互牽涉而變化導(dǎo)致較大的運(yùn)算誤差),除非各種in信號(hào)源內(nèi)阻非常小,才不會(huì)影響計(jì)算精度。因而應(yīng)用較少。反相求和電路因其“虛地”特性,輸入阻抗極低,使各路信號(hào)輸入電流以“匯流模式”進(jìn)入輸入端,不會(huì)造成各輸入信號(hào)之間的電流流動(dòng),故能保障運(yùn)算精度,應(yīng)用較多。
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