什么是反相加法运算电路?反相加法运算电路与减法运算电路

描述

在电子技术的海洋中,有一种电路如同数学中的加法器一样,能够将不同的信号进行相加处理。这就是被广泛应用于信号处理领域的反相加法运算电路。这种电路不仅能够实现信号的叠加,而且具有相位反转的特点,使其在模拟计算、信号调制以及各种自动控制系统中占有一席之地。

那么,什么是反相加法运算电路呢?

什么是反相加法运算电路?

顾名思义,它是一种能够对输入的信号进行加法运算的同时,实现信号相位的反转(即反相)的电子电路。这种电路通常由运算放大器和一些电阻、电容等基本电子元件构成。通过精心设计的电路布局,它能够确保每个输入信号在加总时得到适当的权重,并且最终输出一个相对于原始信号相位相反的合成信号。

运算放大器

反相加法运算电路图

反相加法器原理

反相加法放大器基本上是一个运算放大器电路,可以将输入信号的数量组合到单个输出,该输出是应用输入的加权和。

在反相放大器中,只有一个电压信号应用于反相输入,如下所示。

运算放大器

反相加法运算电路

探讨其原理,我们不难发现反相加法器的心脏部分是运算放大器,它具有较高的增益和输入阻抗,可以有效地将多个输入信号进行线性叠加。

在电路设计中,输入信号通过不同的输入电阻接入运算放大器的反相输入端,而运算放大器的同相输入端通常接地或连接到一个固定的参考电压。由于运算放大器的特性,其输出信号会是输入信号经过加权和放大后的反向版本。

反相加法运算电路的应用

数模转换器

加法放大器的一个有用应用是作为加权和数模转换器 (DAC)。如果每个输入的求和放大器的输入电阻R IN值加倍,例如 1kΩ、2kΩ、4kΩ、8kΩ、16kΩ 等,则为数字逻辑电压,逻辑电平“0”或逻辑电平这些输入上的“1”将产生一个输出,该输出是数字输入的加权和。如下的电路。

运算放大器

数模转换器

当然这是一个简单的例子。在这个 DAC 求和放大器电路中,构成输入数据字的各个位的数量,在本例中为 4 位,最终将确定输出阶跃电压占满量程模拟输出电压的百分比。

此外,该满量程模拟输出的精度取决于输入位的电压电平,“0”始终为 0V,“1”始终为 5V,以及用于输入电阻器R IN的电阻值的精度。

反相加法运算电路与减法运算电路

反相加法运算电路如下:

运算放大器

减法运算电路

运算放大器

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