第8节 平均器和求和电路 (修订中)
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如果我们取三个相等的电阻 (opens new window)并将每个电阻的一端连接到一个公共点,然后施加三个输入电压(每个电阻的自由端一个),在公共点看到的电压将是三个的数学_平均值_。

该电路实际上只不过是米尔曼定理 (opens new window)的实际应用:

该电路通常称为_无源平均器_,因为它使用非放大元件产生平均电压。_无源_只是意味着它是一个未放大的电路。平均电路右侧的大方程来自米尔曼定理,该定理描述了多个电压源通过各个电阻连接在一起所产生的电压。由于平均电路中的三个电阻彼此相等,我们可以通过将 R 1、R 2和 R 3简单地写为 R 来简化米尔曼公式(一个,相等的电阻而不是三个单独的电阻):

如果我们用一个无源平均器,用它把三个输入电压连接到一个增益为 3 的运算放大器电路中,我们可以把这个_平均_函数变成一个_加法_函数。结果称为_同相加法器_电路:

使用由 2 kΩ / 1 kΩ 组合组成的分压器 (opens new window),同相放大器电路将具有 3 的电压增益。通过从无源平均器获取电压,即 V 1、V 2和 V之和3除以 3,然后将该平均值乘以 3,我们得出的输出电压等于_V_ 1 、 V 2和 V 3之和:

使用无源平均器作为分压器反馈电路的一部分,反相运算放大器 (opens new window)也可以做到这一点。结果称为_反相加法器_电路:

现在,三个平均电阻的右侧连接到运算放大器反相输入的虚拟接地点,米尔曼定理不再像以前那样直接适用。运算放大器的负反馈 (opens new window)现在将虚拟接地处的电压保持在 0 伏,而之前它可以自由浮动到 V 1、V 2和 V 3的平均值。然而,由于所有电阻值彼此相等,通过三个电阻中每一个的电流将与它们各自的输入电压成正比。由于这三个电流将在虚拟接地节点处相加,因此通过反馈电阻器的这些电流的代数和将在 V out处产生等于 V 1的电压+ V 2 + V 3,极性相反的除外。极性反转是使该电路成为_反相_夏季的原因:

加法器(加法器)电路在模拟计算机设计中非常有用,就像乘法器和除法器电路一样。同样,正是运算放大器的极高差分增益使我们能够用最少的组件构建这些有用的电路。
# 1. 总结
- 加法器电路是将多个模拟电压信号相加或相加_的电路。_运算放大器加法器电路有两种基本类型:同相和反相。
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