在電子技術(shù)的海洋中，有一種電路如同數(shù)學(xué)中的加法器一樣，能夠?qū)⒉煌?a target="_blank">信號(hào)進(jìn)行相加處理。這就是被廣泛應(yīng)用于信號(hào)處理領(lǐng)域的反相加法運(yùn)算電路。這種電路不僅能夠?qū)崿F(xiàn)信號(hào)的疊加，而且具有相位反轉(zhuǎn)的特點(diǎn)，使其在模擬計(jì)算、信號(hào)調(diào)制以及各種自動(dòng)控制系統(tǒng)中占有一席之地。

那么，什么是反相加法運(yùn)算電路呢？

什么是反相加法運(yùn)算電路？

顧名思義，它是一種能夠?qū)斎氲男盘?hào)進(jìn)行加法運(yùn)算的同時(shí)，實(shí)現(xiàn)信號(hào)相位的反轉(zhuǎn)（即反相）的電子電路。這種電路通常由運(yùn)算放大器和一些電阻、電容等基本電子元件構(gòu)成。通過精心設(shè)計(jì)的電路布局，它能夠確保每個(gè)輸入信號(hào)在加總時(shí)得到適當(dāng)?shù)臋?quán)重，并且最終輸出一個(gè)相對(duì)于原始信號(hào)相位相反的合成信號(hào)。

反相加法運(yùn)算電路圖

反相加法器原理

反相加法放大器基本上是一個(gè)運(yùn)算放大器電路，可以將輸入信號(hào)的數(shù)量組合到單個(gè)輸出，該輸出是應(yīng)用輸入的加權(quán)和。

在反相放大器中，只有一個(gè)電壓信號(hào)應(yīng)用于反相輸入，如下所示。

反相加法運(yùn)算電路

探討其原理，我們不難發(fā)現(xiàn)反相加法器的心臟部分是運(yùn)算放大器，它具有較高的增益和輸入阻抗，可以有效地將多個(gè)輸入信號(hào)進(jìn)行線性疊加。

在電路設(shè)計(jì)中，輸入信號(hào)通過不同的輸入電阻接入運(yùn)算放大器的反相輸入端，而運(yùn)算放大器的同相輸入端通常接地或連接到一個(gè)固定的參考電壓。由于運(yùn)算放大器的特性，其輸出信號(hào)會(huì)是輸入信號(hào)經(jīng)過加權(quán)和放大后的反向版本。

反相加法運(yùn)算電路的應(yīng)用

數(shù)模轉(zhuǎn)換器

加法放大器的一個(gè)有用應(yīng)用是作為加權(quán)和數(shù)模轉(zhuǎn)換器 (DAC)。如果每個(gè)輸入的求和放大器的輸入電阻R IN值加倍，例如 1kΩ、2kΩ、4kΩ、8kΩ、16kΩ 等，則為數(shù)字邏輯電壓，邏輯電平“0”或邏輯電平這些輸入上的“1”將產(chǎn)生一個(gè)輸出，該輸出是數(shù)字輸入的加權(quán)和。如下的電路。

數(shù)模轉(zhuǎn)換器

當(dāng)然這是一個(gè)簡(jiǎn)單的例子。在這個(gè) DAC 求和放大器電路中，構(gòu)成輸入數(shù)據(jù)字的各個(gè)位的數(shù)量，在本例中為 4 位，最終將確定輸出階躍電壓占滿量程模擬輸出電壓的百分比。

此外，該滿量程模擬輸出的精度取決于輸入位的電壓電平，“0”始終為 0V，“1”始終為 5V，以及用于輸入電阻器R IN的電阻值的精度。

反相加法運(yùn)算電路與減法運(yùn)算電路

反相加法運(yùn)算電路如下：

減法運(yùn)算電路