由运放构成的相加器
传统电阻分压
缺点:1. 信号会衰减,无法放大;2. 加上负载的话,分压系数会变化;3. 两端初始的信号源也会互相干扰(可能有电场等相互干扰吧)————>加上运算放大器解决问题
同相加法器
运放输入电阻趋近于无穷大,输出电阻趋近于0,起到隔离放大的作用(这里的隔离是指的隔离什么呢??是输入信号的噪声吗???)
首先这里是在同相比例放大器的基础上,在输入端加入两个分开的电源以及负载(这里也要记住在脑子里),负载分别是R1和R2,输入电压为U+
$$U+=\cfrac{R2}{R1+R2}Ui1+\cfrac{R1}{R1+R2}Ui2$$
这个公式怎么推导的,这里要记住,对Ui1和Ui2分开考虑,当对Ui1考虑时,就把Ui2接地,当对Ui2考虑时就把Ui1接地,分别求出Ui1和Ui2对U+的影响,然后叠加起来即为U+处的电压
$$Uo = (1+\cfrac{Rf}{R})U+$$
$$Uo = (1+\cfrac{Rf}{R})(\cfrac{R2}{R1+R2}Ui1+\cfrac{R1}{R1+R2}Ui2)$$
若R1 = R2
$$Uo = \cfrac{1}{2}(1+\cfrac{Rf}{R})(Ui1 + Ui2)$$
缺点:两信号源之间依然会互相影响(接在一起肯定会互相影响)
反相相加器
这里是在反相比例放大器的基础上,将反相输入端接上分别的信号源以及负载(图请记在脑子里,请记得反相输入端是虚地)
根据叠加原理,可得:
$$Uo = -(\cfrac{Rf}{R1}Ui1+\cfrac{Rf}{R2}Ui2+\cfrac{Rf}{R3}Ui3)$$
当R1 = R2 = R3 时
$$Uo = -\cfrac{Rf}{R}(Ui1+Ui2+Ui3)$$
优点:因为反相端虚地,各电流值由该支路信号源和电阻独立决定,各个信号源之间就不会影响。(这里我就奇怪了,不管是虚地还是啥的,两个连接上的信号源对这个节点就没有影响了???)
反相加法器的设计
(记牢反相比例,同相比例放大器的闭环增益公式很重要)
$$Auf = -\cfrac{Rf}{R}$$
- 实现:Uo = -6( Ui1 + Ui2 )———要求闭环输入电阻Rif大于等于30k
注:脑子里算算就行了
- 实现:Uo = - 5Ui1 - 8Ui2 - 3*Ui3
由于反馈网络负载是固定的,所以先确定Rf,剩下各自算算就行,脑子里过一下
同相加法器的设计
(记牢反相比例,同相比例放大器的闭环增益公式很重要)
$$Auf = (1 + \cfrac{Rf}{R})$$
对于同相加法器,对信号的放大倍数还取决于R1 ,R2
$$Uo = (1+\cfrac{Rf}{R})(\cfrac{R2}{R1+R2}Ui1+\cfrac{R1}{R1+R2}Ui2)$$ - 实现:Uo = 9(Ui1 + Ui2)
对两个信号放大倍数相同,有公式可知,由于增益不变,放大倍数也不变,所以R1 = R2
$$Uo = \cfrac{1}{2}(1+\cfrac{Rf}{R})(Ui1 + Ui2)$$
剩下参数自己设一下都行 - 实现:Uo = 2 Ui1 + 5 Ui2
同相加法器,增益不变嘛,所以放大倍数由R1 ,R2(信号源上的负载决定),所以 R1和R2求比值,剩下参数自己选择代入即可