如何使用LM358运算放大器来演示加法器电路

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。今天我们将研究运算放大器的另一个应用，即添加两个或多个输入电压，该电路称为求和放大器或运算放大器加法器。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 双通道运算放大器

电阻 1KΩ -4Nos

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）

用于测试的数字万用表数字万用表

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）：

运算放大器内部基本上有电压比较器，它有两个输入，一个是反相输入，第二个是同相输入。当同相输入（+）的电压高于反相输入（-）的电压时，比较器的输出为高电平。如果反相输入（-）的电压高于同相端（+），则输出为低电平。运算放大器具有较大的增益，通常用作电压放大器。一些运算放大器内部有多个比较器，例如运算放大器LM358有两个，LM324有四个，LM741只有一个比较器。

运算放大器用于交流和直流放大。运算放大器用于各种应用，如放大、滤波、信号调理、加减电压等。

运算符号如下所示-

运算放大器的理想特性：

Rin = ∞ 这意味着它不允许电流流入输入端子。

Ro = 0 它允许电流从输出端子流出

开环增益 （Avo） = ∞

带宽 （BW）= ∞

失调电压，（VIO)

尽管以上是Opamp的理想特性，但它的行为并非如此。它允许一定的输入电流，并且没有无限增益。

运算放大器 LM358：

LM358 是一款双通道低噪声运算放大器，内部有两个独立的电压比较器。这是一款通用运算放大器，可配置为多种模式，如比较器、夏季、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，请浏览 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，我们必须首先了解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，并具有两个最重要的特性，这使得运算放大器可用于各种应用，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，即使它是端子未接地的终端之一。

下面是一个闭环反相运算放大器电路，该电路是从输出到输入端给出负反馈的。由于这种负反馈，反相输入端的电压与同相输入端的电压相等，从而形成虚拟接地。

我们从反相运算放大器增益公式中得知，

Gain (Av) = Vout / Vin = (Rf / Rin) 

反相加法器电路/求和放大器工作：

反相加法器电路类似于上述反相放大器，其中输入电压被提供给反相端，非反相端接地，但反相加法器电路的不同之处在于它的反相端有多个输入。下面是反相加法器电路的电路，反相输入端有两个输入。

在电路中，同相端子接地，如闭环配置所示，B点的电压将与A点0V的电压相同。因此，电流I1和I2将流入电阻Rf（较高电位），而不是流入运算放大器的反相端子（较低电位）。获得的输出电压将是输入的总和，并且本质上是负的，因为输入施加到同相端子。

以下是使用LM358的运算放大器加法器电路的实际实现。我们使用两个独立的电池（≈4 Vdc 和 ≈2.6 Vdc）作为两个输入电压，您可以在下图的万用表中看到两个输入电压 （6.89v） 的总和。

 

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 = If (V1-0/R1) + (V2-0/R2) = (0-Vo/Rf) (V1/R1) + (V2/R2) = 

-

Vo/Rf

Vo= - Rf * { (V1/R1) + (V2/R2) }  ……… Equation-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); when R1=R2=Rf=R  

Vo= - (V1+ V2……+Vn); (for n number of inputs)

这称为单位增益反相加法器

如果 R1=R2=R≠Rf 则

Vo= - (Rf/R) (V1 + V2);

Vo= - 

(Rf/R) 

(V1+ V2……+Vn); (for n number of inputs)

因此，在运算放大器中，加法器的输出电压与输入电压的总和成正比。

因此，这就是具有多个输入的闭环配置中的反相运算放大器如何用作加法器或求和放大器电路。同样，我们可以使用同相运算放大器构建运算放大器加法器。