运算放大器(Opamp)有许多有趣的应用,我们已经使用运算放大器创建了许多电路。今天,我们将研究Opamp的另一种应用,即增加两个或多个输入电压,该电路称为求和放大器或Opamp加法器。在这里,我们将使用LM358运算放大器来演示加法器电路。
所需组件:
- LM358双路运算放大器
- 电阻1KΩ-4
- 电源(用于运算放大器+ Vcc和-Vcc)9 Vdc
- 两个输入电压源(它们的总和应<电源电压)
- 数字万用表数字万用表进行测试
在详细介绍之前,我们将首先了解运算放大器和LM385。
运算放大器(运算放大器)
LM358是一款双路低噪声 运算放大器 ,内部具有两个独立的电压比较器。这是一款通用运算放大器,可以在许多模式下进行配置,例如比较器,求和器,积分器,放大器,微分器,反相模式,同相模式等。
要了解有关LM358的更多信息,请通过LM358各种电路作为放大器和比较器。
反相运算放大器配置
在这里,我们使用反相放大器构建加法器电路。因此,为了理解反相运算放大器的求和电路,我们必须首先研究反相运算放大器在闭环配置中的工作原理。反相运算放大器的闭环电路非常有用,并且具有两个最重要的特性,这使得运算放大器可以在各种应用中使用,它们如下:
在闭环配置中,
- 没有电流流入输入端子
- 当V1 = V2 = 0(虚拟地球)时,差分输入电压为零;或者,运算放大器试图将两个输入保持在相同的电平或相同的值,即使其端子之一未接地也是如此。
下面是一个闭环反相运算放大器电路,该负反馈从输出到输入给出。而且由于这种负反馈,反相输入端的电压变得等于非反相输入端的电压,从而形成了虚地。
从反相运算放大器增益公式可以知道,
增益(Av)= Vout / Vin =(Rf / Rin)
反相加法器电路/求和放大器工作:
反相加法器电路与上述反相放大器相似,在反相放大器中,输入电压被提供给反相端,并且非反相端接地,但是反相加法器电路的不同之处在于其反相端具有多个输入。以下是反相加法器电路,在反相输入端有两个输入。
在该电路中,同相端子接地,如闭环配置所示,B点的电压与A点的电压0V相同。因此,电流I1和I2将流入电阻Rf(较高的电位),而不流入运算放大器的反相端子(较低的电位)。由于将输入施加到同相端子,因此获得的输出电压将是输入的总和,并且本质上为负。
这是使用LM358的Opamp加法器电路的实际实现。我们为两个输入电压使用了两个单独的电池(≈4Vdc和≈2.6Vdc),您可以在下图中的万用表中看到两个输入电压(6.89v)之和。
反相运算放大器加法器电路分析:
反相放大器的增益公式为
Vout =(Rf / R)Vin
将KCL应用于电路,
I1 + I2 =如果(V1-0 / R1)+(V2-0 / R2)=(0-Vo / Rf)(V1 / R1)+(V2 / R2)= - Vo / Rf Vo =-Rf * { (V1 / R1)+(V2 / R2)}…………方程式1 Vo = - {(RfV1 / R1)+(RfV2 / R2)},
如果有n个输入,则
Vo =-Rf * {(V1 / R1)+(V2 / R2)+……….. +(V2 / Rn)}
让我们考虑R1 = R2 = Rf = R
Vo =-(V1 + V2); 当R1 = R2 = Rf = R Vo =-(V1 + V2……+ Vn)时;(对于n个输入)
这称为单位增益反相加法器
如果R1 = R2 = R≠Rf
Vo =-(Rf / R)(V1 + V2); Vo =- (Rf / R)(V1 + V2……+ Vn); (对于n个输入)
因此,在运算放大器加法器中,输出电压与输入电压之和成正比。
因此,这就是将具有多个输入的闭环配置的反相 运算放大器用作加法器或求和放大器电路的方式。同样,我们可以用同相运算放大器构建运算放大器加法器。