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第10课 波形叠加放大电路
很多应用系统中，需要对信号进行叠加并进行放大。比如某测试系统，为了验证噪声对器件或者整个系统的影响，常常需要人为的叠加一些信号来模拟噪声信号，以此来验证输出信号的完整性。 根据叠加定理，当有多路信号输入时，反相和同相放大电路可构成加法电路，如图1所示。加法电路在波形平移、极性变换、零点调节等电路中得到大量使用。反相加法电路中，由于运放反相端为虚拟地，可保证输入信号间不会发生串扰。同相加法电路中，由于运放同相端电位不为0，将会在输入信号间引入串扰，从而影响输出精度；为了尽可能减少输入间的串扰，R1和R2的取值要尽可能的大，这一点要引起大家的注意。
图1 两路输入的反相和同相加法电路 下面以2011年全国大学生电子设计竞赛综合测评题中的加法电路为例说明波形叠加放大电路的设计过程。根据题目要求，只能使用LM324的其中1路运放实现如下功能： 分析功能可知，为了保持输出极性不变，输入信号ui1、ui2必须在同相端输入，同时电路还接成同相放大模式，如图2所示。 图2 波形叠加放大电路 以输入ui1为4Vpp、2kHz的三角波，ui2为200mVpp、500Hz的正弦波测试该电路，测试波形分别如图3和图4所示。 图3 输入正弦波和三角波波形 图4 输出波形 波形叠加放大电路可通过调节输入端电阻调节放大系数，通过调节反馈电阻调节整体增益。但是输入端口不宜过多，否则会造成放大器的动态范围、响应和电路增益等容易不足。
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