電路構思/並聯電壓求和器
構建公式： 並聯電壓求和器 = V-to-I 轉換器 + 電流求和器 + I-to-V 轉換器.
基爾霍夫電壓定律已經給了我們一個關於如何建立最簡單的串聯電壓求和器的想法。不幸的是，它有許多缺點；也許，其中最關鍵的是公共接地問題。
還記得嗎？首先，我們將輸入源 VIN1 和負載之間的公共點接地；結果，源 VIN2 和 VIN3 變成了懸空。 然後，我們試圖將輸入源 VIN1 和 VIN2 之間的公共點接地；現在，源 VIN3 和負載變為懸空。 最後，我們被迫只使用兩個接地的源和一個差分負載。
只有基爾霍夫提出了另一個定律 - 基爾霍夫電流定律 (KCL)。也許，它可以幫助我們建立一個完美的電壓求和器，沒有公共接地的問題？讓我們嘗試一下這種推測！
首先，我們可以直接將 KCL 應用於建立一個電流求和器。為此，我們只需要將輸入電流源 Ii（為了具體起見，假設我們有三個源）並聯連線到電流負載 LI（圖 3）。讓我們首先假設它是一個完美的電流負載，電阻為零（例如，只是一段導線）。流過負載的輸出電流 IOUT 是輸入電流的總和：IOUT = IIN1 + IIN2 + IIN3。
我們又可以問自己，“只有，這裡實際的求和器是什麼？”，“它在哪裡？”輸入電流源和負載是外部元件；因此，其餘部分（裸結點或連線點）在此充當求和器！
太棒了！我們有了另一個“理想”的器件 - 電流求和器。它是一個明顯的器件，因為實際上並不存在一個器件：）！
但是，我們想要對輸入電壓求和；因此，我們必須將它們轉換為電流。為此，我們在輸入電壓源和電流求和器的輸入之間連線電壓到電流轉換器（圖 4）。此外，我們需要一個電壓輸出；因此，我們必須在電流求和器輸出端連線相反的電流到電壓轉換器。透過這種方式，我們組裝了一個組合的電壓求和電路
讓我們比較兩種觀點：從經典的角度來看，並聯電壓求和器由幾個電阻組成；從我們的角度來看，它包含電壓到電流轉換器、一個電流求和器和一個電流到電壓轉換器。使用這種系統方法的原因是，我們看到了電阻在電路中的作用；我們透過樹木看到森林！
現在讓我們看看電路是如何工作的。有吸引力的電壓條將幫助我們視覺化不可見的電壓和壓降（圖 5）；電流環將向我們展示電流在哪裡流動（記住：每個電流都會返回它開始流動的起點）。
輸入電壓源 VIN 產生電壓，電阻 RIN 將其轉換為電流，連線點將電流求和，最後，電阻 R 將電流總和轉換回輸出電壓 VOUT。
但是，輸出電壓會引入誤差，因為它從輸入電壓中減去。現在，有效電壓 VR1、VR2 和 VR3 建立了電流，而不是整個輸入電壓 VIN1、VIN2 和 VIN3
IIN1 = (VIN1 - VOUT)/R1 = VR1/R1
IIN2 = (VIN2 - VOUT)/R2 = VR2/R2
IIN3 = (VIN3 - VOUT)/R3 = VR3/R3
我們如何消除誤差？
也許，您已經注意到電阻 R 的矛盾作用。
為了不干擾輸入源（見上面），我們希望電阻 R 儘可能小（最好 R = 0）。結果，輸入電壓到電流轉換器變得彼此獨立；但是，輸出電壓會降低：（我們將在構建主動並聯電壓求和器時使用這種技術）。
但是，為什麼我們不將電阻 R 增加到無窮大（即，只刪除電阻 R）？在這種情況下，輸入電壓到電流轉換器會變得絕對相互依賴，但我們會獲得最大的輸出電壓。當負載具有無限的內部電阻時（例如，當我們透過一個非反相放大器對無源求和器進行緩衝時），我們可以使用這種解決方案。
但是，連線“不必要的”電阻 R 存在一個合理的理由 - 它可以將輸入係數加起來到 1（見更多解釋）。我們將在下面使用這種技術來構建一個簡單的數模轉換器。
並聯電壓求和器存在於電子學書籍中考慮的許多類比電路中；但是，作者沒有區分和注意它。結果，它與其說是顯式地展現，不如說是隱式地展現。在本節中，我們將盡力展示它在各種電子電路中的存在。這個著名的電路值得我們關注。
也許，無源求和器最重要的應用是構建運算放大器主動求和器。但是，這種運算放大器反相求和電路背後的想法是什麼（圖 7）？
從經典的角度來看，運算放大器反相求和器由輸入電阻 Ri、一個負反饋電阻 R 和一個運算放大器組成。但是，以這種方式思考主動電路，我們無法辨別它背後的基本想法；我們看不到森林，只看到樹木。
從我們的新視角來看，運算放大器反相求和器由一個無源並聯電壓求和器和一個運算放大器組成
更準確地說，一個n輸入運算放大器反相加法器需要一個(n+1)輸入的無源並聯電壓加法器。例如，為了構建一個3輸入運算放大器反相加法器（我們的情況），我們必須新增一個額外的第四個輸入IN4。一個適當供電的運算放大器作為一個額外的輸入電壓源，調整其輸出電壓VOUT（“輸入”電壓VIN4），以便將無源加法器的輸出電壓VA（虛擬地）歸零。因此，運算放大器的輸出電壓代表輸入電壓VIN的總和。讓我們再說一遍
我們（即運算放大器）引入了一個額外的“補償”輸入，並使其電壓等於其餘“真實”輸入電壓的總和。然後，我們放棄“真實”加法器的輸出電壓VA（現在，它只作為平衡的指示），並開始使用補償電壓VIN4作為輸出。
什麼是數模轉換器 (DAC)？它只是一個將抽象數字具體化的電路（最常見的是將其轉換為電壓）。一個具有二進位制加權輸入的並聯電壓加法器可以完成這項工作。
在這個例子（圖 8）中，一個 3 位數字裝置驅動 DAC。在這裡，我們假設三個數字輸出的高電壓電平相對相等；此電壓用作參考電壓VREF。輸出電壓為
VOUT = 0.1 x b0 x VREF + 0.2 x b1 x VREF + 0.4 x b2 x VREF
例如，您可以將這樣一個簡單的 DAC 連線到平行計算機埠（例如印表機埠）。
電阻 R 在此應用中是絕對必要的；它將輸入係數的總和加到 1（根據Daisy 定理）。您可以使用不錯的Brandy 公式 來計算電阻。
並聯加法電路的另一個流行應用是音訊混音來自多個電壓源的模擬訊號。
再次注意，並聯加法器不僅對訊號進行求和，還對訊號進行衰減。在這種情況下，此特性是有用的。
我們可以對並聯電壓加法電路與串聯電壓加法電路進行一些比較。
• 並聯電壓加法器的輸出電壓是輸入電壓的加權和；串聯電壓加法器的輸出電壓是所有輸入電壓的總和。
• 並聯電壓加法器的輸入源和負載接地；串聯配置中只有兩個器件（源或源和負載）可以接地，其餘器件保持懸空。
並聯電壓加法器 使用更簡單的電壓到電流 和電流到電壓 轉換器來構建電路（Flash 動畫；需要Ruffle 外掛）。