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技術(shù)專題
求和放大器：反相特性和運(yùn)算放大器種類
實(shí)際上，求和放大器是以特定方式配置的運(yùn)算放大器（op-amp）。理想的運(yùn)算放大器具有無限輸入阻抗，無限增益和零輸出阻抗等特性。基于其獨(dú)特的性能，可以將運(yùn)算放大器配置為具有各種功能，包括求和放大器。
加法放大器也稱為加法器，其產(chǎn)生的電壓輸出等于兩個(gè)或多個(gè)輸入電壓的放大和。通常，求和放大器實(shí)際上是反相放大器，這意味著在測(cè)量到地時(shí)輸出電壓具有負(fù)值。
求和放大器如何工作
如果您熟悉反相放大器，則會(huì)發(fā)現(xiàn)求和放大器具有相似的結(jié)構(gòu)。求和放大器僅具有更多輸入電阻，這些輸入電阻并聯(lián)連接至運(yùn)算放大器的反相端子。
在了解求和放大器的工作原理時(shí)，記住運(yùn)放的兩個(gè)基本規(guī)則很重要。首先，沒有電流流入運(yùn)算放大器的輸入，其次，兩個(gè)輸入端子之間的電壓差為零。
求和放大器的電路
根據(jù)上述黃金法則，由于非反相端子連接到0V接地，因此反相端子成為虛擬接地點(diǎn)。因此，流經(jīng)電阻的電流之間的關(guān)系可以由以下公式形成：
I f = I 1 + I 2 +…+ I n
這可以解釋為
-V out / R f = V 1 / R 1 + V 2 / R 2 +…+ V n / R n
V out = -R f （V 1 / R 1 + V 2 / R 2 +…+ V n / R n）
假設(shè)每個(gè)輸入電阻具有相同的值，則可以將公式簡(jiǎn)化為。
V out = -R f / R（V 1 + V 2 +…。+ V n）
反饋電阻Rf和輸入電阻的值確定求和放大器的增益。當(dāng)兩種類型的電阻器的值相等時(shí)，增益等于1，公式變?yōu)椤?/span>
V out =-（V 1 + V 2 +…。+ V n）
雖然求和放大器通常來自反相放大器，但也可以由同相放大器配置。其原理與放大器將來自與電路的同相端子連接的電阻器的總輸入電壓求和的原理相同。
您可以通過適當(dāng)?shù)碾娐凡季趾头糯笃鲄?shù)輕松確定電壓增益，并利用超過34,000個(gè)龐大的組件模型庫(kù)來找到滿足設(shè)計(jì)需求的準(zhǔn)確組件。此外，您可以執(zhí)行重要的分析選項(xiàng)，例如確定反演，繪制波形，執(zhí)行壓力測(cè)試以及確定必要的組件公差。
求和放大器的應(yīng)用
求和放大器通常用于處理模擬信號(hào)。您會(huì)在混音器中找到求和放大器。它使音頻專家可以組合來自各種通道的信號(hào)，并將其再現(xiàn)為單個(gè)軌道。每個(gè)音頻輸入都可以獨(dú)立配置，而不會(huì)影響輸出。
求和放大器的另一個(gè)常見應(yīng)用是數(shù)模轉(zhuǎn)換器。例如，一個(gè)8位DAC將具有8個(gè)輸入，其中根據(jù)該值的二進(jìn)制表示將電壓設(shè)置為邏輯1或0。每個(gè)數(shù)字的輸入電阻將具有不同的值，通常以2x為增量。當(dāng)用作DAC時(shí)，輸出將是一個(gè)模擬電壓，代表在輸入電阻器上設(shè)置的二進(jìn)制值。
求和放大器用于音頻混音器
理論上，求和放大器可以接受無限數(shù)量的輸入。但是，現(xiàn)實(shí)世界中的運(yùn)算放大器遠(yuǎn)非理想。理想運(yùn)算放大器的輸出電壓范圍是無限的，但對(duì)于實(shí)際運(yùn)算放大器而言，它受與其連接的直流電源的限制。如果求和放大器由+ 15V和-15V供電，則輸出將在達(dá)到極限之前被鉗位。
您還需要考慮求和放大器中使用的反饋電阻。電阻通過電流時(shí)會(huì)發(fā)熱。即使您使用額定功率較大的電阻器，也仍然不可能連接無限數(shù)量的輸入電阻器。最終，反饋電阻器將過熱。