反相加法器电路,又称为反相求和电路,是指一路以上输入信号进入反相输入端,输出结果为多路信号相加之绝对值(电压极性相反)。如图中的a电路,当r1=r2=r3=r4时,其输出电压=in1+in2+in3的绝对值,即构成反相加法器电路。当r4>r1时,电路兼有信号放大作用。
图 反相加法器和原理等效图
反相加法器的基本电路结构为反相放大器,由其“虚地”特性可知,两输入端俱为0v地电位。这就决定了电路的控制目的,是使反相输入端电位为0v(同相输入端目标值为0v)。以上图a电路电路参数和输入信号值为例进行分析,则可得出如上图b所示的等效图。反相加法器的偏置电路总体上仍为串联分压的电路形式,但输入回路中又涉及了电阻并联分流的电路原理,可列等式:ir4=ir1+ir2+ir3。反相加法器的“机密”由此得以披露。
由于反相输入端为地电位0v,因而当输入信号in3=0v时该支路无信号电流产生,相当于没有信号输入,由此变为in1+in2=-out。当ir1(1v/10k)=0.1ma,ir2(1v/10k)=0.1ma,此时只有当out输出为-2v时,才满足ir4=ir1+ir2的条件。
若将原理等效图进一步化简(见图中的c电路),一个非常熟悉的身影便会映入我们的脑海:这不就是反相放大器电路吗?是的,没错,反相求和(反相加法器)电路,就是反相(含放大和衰减)器啊。
实际应用中,因同相加法器存在明显缺陷,因输入阻抗极高,信号输入电流只能经多个in端自成回路(会造成输入信号电压相互牵涉而变化导致较大的运算误差),除非各种in信号源内阻非常小,才不会影响计算精度。因而应用较少。反相求和电路因其“虚地”特性,输入阻抗极低,使各路信号输入电流以“汇流模式”进入输入端,不会造成各输入信号之间的电流流动,故能保障运算精度,应用较多。