運(yùn)算放大器構(gòu)成加法器 可以分為同相加法器和反相加法器

第一種：同相加法器

舉個(gè)栗子：Vin1=0.4*Sin(wt) 也就是一個(gè)正弦信號(hào) Vin2=1V 那么要實(shí)現(xiàn)兩個(gè)信號(hào)的疊加而且相位不發(fā)生變化：也就是Vout=1+0.4Sin(wt) ;那么就可以使用同相加法器。

也就是需要實(shí)現(xiàn)如下過(guò)程：

圖片極其丑陋，，請(qǐng)略過(guò)。。。/笑哭

原理圖如下圖所示(借用網(wǎng)上的圖)：

那么怎么計(jì)算這些電阻的取值呢?

首先這里的輸入端是相當(dāng)于有兩個(gè)電壓源，那么為了確定每一個(gè)源在V+這一點(diǎn)的影響，可以用疊加定理。

疊加定理：

電壓源：所有其他獨(dú)立電壓源處用短路代替(從而消除電勢(shì)差，即令V = 0;理想電壓源的內(nèi)部阻抗為零(短路))

電流源：在所有其他獨(dú)立電流源處用開(kāi)路代替 (從而消除電流，即令I(lǐng) = 0;理想的電流源的內(nèi)部阻抗為無(wú)窮大(開(kāi)路))

也就是計(jì)算Vin1時(shí)，將Vin2接地，計(jì)算Vin2時(shí)，將Vin1接地。

那么可以得到：

Vin1作用在運(yùn)放正端的電壓為：Vin1+ =R2/(R1+R2)*Vin1 也就是兩個(gè)電阻分壓。

Vin2作用在運(yùn)放正端的電壓為：Vin2+ =R1/(R1+R2)*Vin2 也就是兩個(gè)電阻分壓。

最終V+ = (R2*Vin1+R1*Vin2)/(R1+R2)

這個(gè)時(shí)候，知道V+的大小了，這個(gè)圖就相當(dāng)于一個(gè)同相運(yùn)算放大器，同相運(yùn)算放大器的Vout=(1+R4/R3)*Vin 。 那么這里直接將Vin換成V+ 即可得到Vout

那么比如：以開(kāi)頭那么栗子，要實(shí)現(xiàn)Vout=Vin1+Vin2 那么可以 將R1=R2=10K 那么可以計(jì)算出R3=R4 也等于 10K

具體是不是這樣呢? 仿真結(jié)果如圖所示：

從仿真可以看出：結(jié)果是正確的。

那么同理：比如我想實(shí)現(xiàn)Y=a+2b 也就是Vout=vin1+2*vin2 也就是Vout=1V+0.8Sinwt 那么根據(jù)公式，可以取R1=2R2=20K R4= =2R3=20K 即可實(shí)現(xiàn)Y=a+2b.

注意：這里的兩個(gè)源的內(nèi)阻，和后面電阻的取值有一定的關(guān)系，源內(nèi)阻較小是，可以將電阻取得小一點(diǎn)，如果源內(nèi)阻較大，那么注意源可能帶不動(dòng)負(fù)載，比如這樣：

這種由電阻分壓得來(lái)的源的內(nèi)阻是很大的，一般帶負(fù)載能力極其差。如果非要這樣，那么就要重新計(jì)算VSS這個(gè)源到運(yùn)放正端的量。很麻煩。 因此這里是需要注意的地方。 另外，注意放大后的信號(hào)峰值不要超過(guò)運(yùn)放供電電壓。

這種將一個(gè)交流量疊加上直流量的可用于ADC采樣，因?yàn)槎鄶?shù)ADC的采樣都只能才正壓。疊加上直流量后，以直流量為基準(zhǔn)，大于則為正壓，小于則為負(fù)壓。

第二種：反相加法器

反相加法器和同相加法器其實(shí)也有異曲同工之妙，看圖：

這里，用電流計(jì)算會(huì)更好算，假設(shè)流過(guò)R1電阻的電流為I1，流過(guò)R2的為I2，那么由于運(yùn)放的輸入阻抗很大，流入運(yùn)放的電流幾乎為0，那么也就是I1+I2≈If.......由于虛短，V-=V+≈0則有如下公式

假設(shè)R1=R2=Rf=10K 那么Vout=-(Vin1+Vin2) 拿上面的例子，那么Vout= -1-0.4Sinwt

仿真結(jié)果如圖：

可以看到結(jié)果也是正確的，那么如果想實(shí)現(xiàn)放大呢?根據(jù)公式如果將R2=10K 其余取20K ，

那么根據(jù)公式可以知道結(jié)果為：Vout= -1-0.8Sinwt 仿真是不是這樣呢?

可以看到其結(jié)果也是正確的。。。

其注意事項(xiàng)和同相加法器的也類(lèi)似，，也要注意源的內(nèi)阻。 另外由于是反相，那么供電電源要需要雙電源。