运放的信号叠加电路与求差电路

运放的信号叠加电路与求差电路

实际应用中,常要获取两个信号的差值或对多个模拟信号进行叠加混合，这时就要使用信号叠加电路和求差电路。图一所示的反相比例和同相比例电路是比例运算电路的基本拓扑结构，以此为基础，利用叠加原理和戴维南定理就可以构造出信号叠加电路和求差电路。

图一 比例运算电路基本拓扑结构

一. 信号叠加分同相叠加和反相叠加，图二为信号同相叠加电路，其戴维南等效电路如图二右侧所示。

图二 同相叠加及其等效电路从图二可看出，等效电路就是图一(b)所示的基本同相比例电路，利用叠加原理得P点开路电压 Us=1/3(Ui1+Ui2+Ui3)，电压源等效内阻R0=R//R//R;直接套用基本同相比例电路的公式，可得：Uo=(1+R/0.5R)*Us=Ui1+Ui2+Ui3 , 输出为三个输入信号的同相叠加。

图三 反相叠加与等效电路

二.采用不同思路可构成不同的求差电路。用信号反相并求和的思想，可以得到图四所示的减法电路。

图四 信号反相与叠加实现的求差电路

该电路由两级运放构成，其中A1构成反相器，A2构成两信号反相叠加电路，图中运放同相端并联的电阻，是为了运放两输入端的电阻平衡。第一级输出Uo1=-Ui2 ; 按图三反相叠加电路的结论，得该电路输出为：Uo=-(Uo1+Ui1)=Ui2-Ui1 ,实现了信号的求差运算。

图五 差分电路实现的求差电路