反相、同相加法器电路原理与计算公式是什么？-捷配分享

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kanwenda

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同相加法器优缺点有哪些？

同相加法器计算公式

同相加法运算电路公式

同相加法器电路

反相加法器原理图与电路图

加法器，为什么每小我都选择反向，而不是不异的？

在电子学里，加法器是一种能够停止数值加法计算的数字电路。加法器是一种产生数和的安装。加载器和加载器是输入，其数目和进位是输出的安装是半加器。若加数、加数、进数低为输入，加和与进位为输出，则为全加法器。它经常被用做计算机算术逻辑组件来施行逻辑操做、移位和指令挪用。

根本原因是：

同相加法器输入阻抗高，输出阻抗低反相加法器输入阻抗低，输出阻抗高

被选用同相加法器时，如A输入信号时，因为是同相加法器，输入阻抗高，如许信号不太容易流入加法器，反而更容易流入B端，而影响到B端的一般利用;同样，如B输入信号时，容易流入A端，而影响到A端的一般利用。

被选用反相加法器时，因为加法器输入阻抗低，不论是A端，仍是B端信号，更容易流入加法器，而不会影响其它路的一般利用。

同相加法器电路原理

同相加法器计算

反相加法器原理图与电路图

[color=rgb(51, 51, 51) !important]

[color=rgb(51, 51, 51) !important]关于1位的二进造加法，相关的有五个的量：1，被加数A，2，被加数B，3，前一位的进位CIN，4，此位二数相加的和S，5，此位二数相加产生的进位COUT。前三个量为输入量，后两个量为输出量，五个量均为1位。

[color=rgb(51, 51, 51) !important]关于32位的二进造加法，相关的也有五个量：1，被加数A(32位)，2，被加数B(32位)，3，前一位的进位CIN(1位)，4，此位二数相加的和S(32位)，5，此位二数相加产生的进位COUT(1位)。

[color=rgb(51, 51, 51) !important]要实现32位的二进造加法，一种天然的设法就是将1位的二进造加法反复32次(即逐位进位加法器)。如许做无疑是可行且易行的，但因为每一位的CIN都是由前一位的COUT供给的，所以第2位必需在第1位计算出成果后，才气起头计算;第3位必需在第2位计算出成果后，才气起头计算，等等。而最初的第32位必需在前31位全数计算出成果后，才气起头计算。如许的办法，使得实现32位的二进造加法所需的时间是实现1位的二进造加法的时间的32倍。

[color=rgb(51, 51, 51) !important]根本办法

[color=rgb(51, 51, 51) !important]能够看出，上法是将32位的加法1位1位串行停止的，要缩短停止的时间，就应设法使上叙停止过程并行化。

[color=rgb(51, 51, 51) !important]类型

[color=rgb(51, 51, 51) !important]

[color=rgb(51, 51, 51) !important]以单元元的加法器来说，有两种根本的类型：半加器和全加器。

[color=rgb(51, 51, 51) !important]半加器有两个输入和两个输出，输入能够标识为 A、B 或 X、Y，输出凡是标识为合 S 和进造 C。A 和 B 经 XOR 运算后即为 S，经 AND 运算后即为 C。

[color=rgb(51, 51, 51) !important]全加器引入了进造值的输入，以计算较大的数。为区分全加器的两个进造线，在输入端的记做 Ci 或 Cin，在输出端的则记做 Co 或 Cout。半加器简写为 H.A.，全加器简写为 F.A.。

[color=rgb(51, 51, 51) !important]半加器：半加器的电路图半加器有两个二进造的输入，其将输入的值相加，并输出成果到和(Sum)和进造(Carry)。半加器虽能产生进造值，但半加器自己其实不能处置进造值。

[color=rgb(51, 51, 51) !important]全加器：全加器三个二进造的输入，此中一个是进造值的输入，所以全加器能够处置进造值。全加器能够用两个半加器组合而成。

[color=rgb(51, 51, 51) !important]留意，进造输出端的最末个 OR闸，也可用 XOR闸来取代，且无需更改其余的部门。因为 OR 闸和 XOR 闸只要当输入皆为 1 时才有不同，而那个可能性已不存在。

[color=rgb(51, 51, 51) !important]二、加法器原理

[color=rgb(51, 51, 51) !important]设一个n位的加法器的第i位输入为ai、bi、ci，输出si和ci+1，此中ci是低位来的进位，ci+1(i=n-1，n-2，…，1，0)是向高位的进位，c0是整个加法器的进位输入，而cn是整个加法器的进位输出。则和

[color=rgb(51, 51, 51) !important]

[color=rgb(51, 51, 51) !important]si=aiii+ibii+iici+aibici ，(1)进位ci+1=aibi+aici+bici ，(2)

[color=rgb(51, 51, 51) !important]令 gi=aibi， (3)

[color=rgb(51, 51, 51) !important]pi=ai+bi， (4)

[color=rgb(51, 51, 51) !important]则 ci+1= gi+pici， (5)

[color=rgb(51, 51, 51) !important]只要aibi=1，就会产生向i+1位的进位，称g为进位产生函数;同样，只要ai+bi=1，就会把ci传递到i+1位，所以称p为进位传递函数。把势(5)展开，得到：ci+1= gi+ pigi-1+pipi-1gi-2+…+ pipi-1…p1g0+ pipi-1…p0c0(6) 。

[color=rgb(51, 51, 51) !important]跟着位数的增加式(6)会加长，但总连结三个逻辑级的深度，因而构成进位的延迟是与位数无关的常数。一旦进位(c1~cn-1)算出以后，和也就可由式(1)得出。

[color=rgb(51, 51, 51) !important]利用上述公式来并行产生所有进位的加法器就是超前进位加法器。产生gi和pi需要一级门延迟，ci 需要两级，si需要两级，总共需要五级门延迟。与串联加法器(一般要2n级门延迟)比拟，(出格是n比力大的时候)超前进位加法器的延迟时间大大缩短了。

[color=rgb(51, 51, 51) !important]三、反相加法器等效原理图

[color=rgb(51, 51, 51) !important]反相加法器电路，又称为反相乞降电路，是指一路以上输入信号进入反相输入端，输出成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，电路兼有信号放高文用。

[color=rgb(51, 51, 51) !important]

[color=rgb(51, 51, 51) !important]图反相加法器和原理等效图

[color=rgb(51, 51, 51) !important]反相加法器的根本电路构造为反相放大器，由其“虚地”特征可知，两输入端俱为0V地电位。那就决定了电路的控造目标，是使反相输入端电位为0V(同相输入端目的值为0V)。以上图a电路电路参数和输入信号值为例停止阐发，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“秘密”由此得以披露。

[color=rgb(51, 51, 51) !important]因为反相输入端为地电位0V，因而当输入信号IN3=0V时该歧路无信号电流产生，相当于没有信号输入，由此变成IN1+IN2=-OUT。当IR1(1V/10k)=0.1mA，IR2(1V/10k)=0.1mA，此时只要当OUT输出为-2V时，才满足IR4=IR1+IR2的前提。

[color=rgb(51, 51, 51) !important]若将原理等效图进一步化简(见图中的c电路)，一个十分熟悉的身影便会映入我们的脑海：那不就是反相放大器电路吗?是的，没错，反相乞降(反相加法器)电路，就是反相(含放大和衰减)器啊。

[color=rgb(51, 51, 51) !important]现实应用中，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(会形成输入信号电压彼此牵扯而变革招致较大的运算误差)，除非各类IN信号源内阻十分小，才不会影响计算精度。因而应用较少。反相乞降电路因其“虚地”特征，输入阻抗极低，使各路信号输入电流以“汇流形式”进入输入端，不会形成各输入信号之间的电流活动，故能保障运算精度，应用较多。

[color=rgb(51, 51, 51) !important]四、反相加法器电路与原理(图)

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