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パッシブアベレジャとOp-Amp夏回路:平均化から加算へ

3つの同一抵抗が共通ノードを共有し、それぞれ別個の電圧源から供給される場合、そのノードの電圧は3つの入力の算術平均になります。このシンプルな配置は古典的なパッシブアベレジャであり、個々の抵抗を介して複数の電源が接続された際のノード電圧を予測するミルマンの定理の直接的な応用です。

パッシブアベレジャとOp-Amp夏回路:平均化から加算へ

抵抗が等しいため、ミルマンの式は単純な平均に簡略化されます:

パッシブアベレジャとOp-Amp夏回路:平均化から加算へ

このアベレジャを利得3の非反転Op-Ampと統合すると、平均化演算が真の加算に変換されます。Op-Ampの帰還ネットワーク(2kΩ/1kΩ分圧器)が利得を設定し、平均化された入力がその利得で乗算され、3つのソース電圧の和に等しい出力が生成されます。

パッシブアベレジャとOp-Amp夏回路:平均化から加算へ

反転構成では、同じパッシブアベレジャが帰還ループの一部になります。Op-Ampのバーチャルグラウンドによりすべての入力電流が0Vに固定されますが、等しい抵抗を流れる電流は依然として代数的に加算されます。結果として得られる出力は入力和の負となり、反転サマーを実現します。

パッシブアベレジャとOp-Amp夏回路:平均化から加算へ

これらのサマー(加算器)回路はアナログコンピューティングの基礎であり、Op-Ampの高い差動利得により最小部品数で精密な信号加算を可能にします。

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