求和放大器：反相特性和运算放大器种类

2020-07-22

实际上，求和放大器是以特定方式配置的运算放大器（op-amp）。理(lǐ)想的运算放大器具有(yǒu)无限输入阻抗，无限增益和零输出阻抗等特性。基于其独特的性能(néng)，可(kě)以将运算放大器配置為(wèi)具有(yǒu)各种功能(néng)，包括求和放大器。

加法放大器也称為(wèi)加法器，其产生的電(diàn)压输出等于两个或多(duō)个输入電(diàn)压的放大和。通常，求和放大器实际上是反相放大器，这意味着在测量到地时输出電(diàn)压具有(yǒu)负值。 

求和放大器如何工作

如果您熟悉反相放大器，则会发现求和放大器具有(yǒu)相似的结构。求和放大器仅具有(yǒu)更多(duō)输入電(diàn)阻，这些输入電(diàn)阻并联连接至运算放大器的反相端子。 

在了解求和放大器的工作原理(lǐ)时，记住运放的两个基本规则很(hěn)重要。首先，没有(yǒu)電(diàn)流流入运算放大器的输入，其次，两个输入端子之间的電(diàn)压差為(wèi)零。 

求和放大器的電(diàn)路

根据上述黄金法则，由于非反相端子连接到0V接地，因此反相端子成為(wèi)虚拟接地点。因此，流经電(diàn)阻的電(diàn)流之间的关系可(kě)以由以下公式形成：

I f = I 1 + I 2 +…+ I n

这可(kě)以解释為(wèi) 

-V out / R f = V 1 / R 1 + V 2 / R 2 +…+ V n / R n

V out = -R f   （V 1 / R 1 + V 2 / R 2 +…+ V n / R n）

假设每个输入電(diàn)阻具有(yǒu)相同的值，则可(kě)以将公式简化為(wèi)。

V out = -R f / R（V 1 + V 2 +…。+ V n）

反馈電(diàn)阻Rf和输入電(diàn)阻的值确定求和放大器的增益。当两种类型的電(diàn)阻器的值相等时，增益等于1，公式变為(wèi)。

V out =-（V 1 + V 2 +…。+ V n）

虽然求和放大器通常来自反相放大器，但也可(kě)以由同相放大器配置。其原理(lǐ)与放大器将来自与電(diàn)路的同相端子连接的電(diàn)阻器的总输入電(diàn)压求和的原理(lǐ)相同。 

您可(kě)以通过适当的電(diàn)路布局和放大器参数轻松确定電(diàn)压增益，并利用(yòng)超过34,000个庞大的组件模型库来找到满足设计需求的准确组件。此外，您可(kě)以执行重要的分(fēn)析选项，例如确定反演，绘制波形，执行压力测试以及确定必要的组件公差。 

求和放大器的应用(yòng)

求和放大器通常用(yòng)于处理(lǐ)模拟信号。您会在混音器中找到求和放大器。它使音频专家可(kě)以组合来自各种通道的信号，并将其再现為(wèi)单个轨道。每个音频输入都可(kě)以独立配置，而不会影响输出。 

求和放大器的另一个常见应用(yòng)是数模转换器。例如，一个8位DAC将具有(yǒu)8个输入，其中根据该值的二进制表示将電(diàn)压设置為(wèi)逻辑1或0。每个数字的输入電(diàn)阻将具有(yǒu)不同的值，通常以2x為(wèi)增量。当用(yòng)作DAC时，输出将是一个模拟電(diàn)压，代表在输入電(diàn)阻器上设置的二进制值。 

求和放大器用(yòng)于音频混音器

理(lǐ)论上，求和放大器可(kě)以接受无限数量的输入。但是，现实世界中的运算放大器遠(yuǎn)非理(lǐ)想。理(lǐ)想运算放大器的输出電(diàn)压范围是无限的，但对于实际运算放大器而言，它受与其连接的直流電(diàn)源的限制。如果求和放大器由+ 15V和-15V供電(diàn)，则输出将在达到极限之前被钳位。 

您还需要考虑求和放大器中使用(yòng)的反馈電(diàn)阻。電(diàn)阻通过電(diàn)流时会发热。即使您使用(yòng)额定功率较大的電(diàn)阻器，也仍然不可(kě)能(néng)连接无限数量的输入電(diàn)阻器。最终，反馈電(diàn)阻器将过热。