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反相放大器 图一运放的同向端接地=0V,反向端和同向端虚短,所以也是0V,反向输入端输入电阻很高,虚断,几乎没有电流注入和流出,那么R1和R2相当于是串联的,流过一个串联电路中的每一只组件的电流是相同的,即流过R1的电流和流过R2的电流是相同的。 流过R1的电流: I1=(Vi-V-)/R1………a 流过R2的电流: I2=(V--Vout)/R2……b V-=V+=0………………c I1=I2……………………d 求解上面的初中代数方程得 Vout=(-R2/R1)*Vi 这就是传说中的反相放大器的输入输出关系式了。 同相放大器 图二中Vi与V-虚短,则 Vi=V-……a 因为虚断,反向输入端没有电流输入输出,通过R1和R2的电流相等,设此电流为I,由欧姆定律得: I=Vout/(R1+R2)……b Vi等于R2上的分压,即: Vi=I*R2……c 由abc式得Vout=Vi*(R1+R2)/R2 这就是传说中的同相放大器的公式了。 |
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选择同相放大器还是反相放大器
运算放大器可以接成同相放大也可以接成反相放大,那使用同相放大好还是反相放大好呢?我们先来看同相放大和反相放大的区别: 同相放大器特点 优点: 输入阻抗和运放的输入阻抗相等,接近无穷大 缺点: 放大电路没有虚地,因此有较大的共模电压,抗干扰能力相对较差,使用时要求运放有较高的共模抑制比,另一个小缺点就是放大倍数只能大于1 反相放大器特点 优点: 两个输入端电位始终近似为零(同相端接地,反相端虚地),只有差模信号,抗干扰能力强 缺点: 输入阻抗很小,等于信号到输入端的串联电阻的阻值 |
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反相放大器特点
优点: 两个输入端电位始终近似为零(同相端接地,反相端虚地),只有差模信号,抗干扰能力强 缺点: 输入阻抗很小,等于信号到输入端的串联电阻的阻值 对比同相放大器和反相放大器 另外就是二者的增益计算公式不同,相位相反。由此可见,对比它们要在以下几个方面:输入输出阻抗,共模的抗干扰。 同相放大器的输入阻抗和运放的输入阻抗相等,接近无穷大,同相放大器的输入电阻取值大小不影响输入阻抗;而反相放大器的输入阻抗等于信号到输入端的串联电阻的阻值。因此当要求输入阻抗很高的时候就应选择同相放大器。 同相放大器的输入信号范围受运放的共模输入电压范围的限制,反相放大器则无此限制。因此如果要求输入阻抗不高且相位无要求时,首选反相放大,因为反相放大只存在差模信号,抗干扰能力强,可以得到更大的输入信号范围。 在设计中要求放大倍数相同的情况下尽量选择数值小的电阻配合,这样可以减小输入偏置电流的影响和分布电容的影响。如果很计较功耗,则要在电阻数值方面折中。 |
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对比同相放大器和反相放大器
另外就是二者的增益计算公式不同,相位相反。由此可见,对比它们要在以下几个方面:输入输出阻抗,共模的抗干扰。 同相放大器的输入阻抗和运放的输入阻抗相等,接近无穷大,同相放大器的输入电阻取值大小不影响输入阻抗;而反相放大器的输入阻抗等于信号到输入端的串联电阻的阻值。因此当要求输入阻抗很高的时候就应选择同相放大器。 同相放大器的输入信号范围受运放的共模输入电压范围的限制,反相放大器则无此限制。因此如果要求输入阻抗不高且相位无要求时,首选反相放大,因为反相放大只存在差模信号,抗干扰能力强,可以得到更大的输入信号范围。 在设计中要求放大倍数相同的情况下尽量选择数值小的电阻配合,这样可以减小输入偏置电流的影响和分布电容的影响。如果很计较功耗,则要在电阻数值方面折中。 |
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