運(yùn)放電路:同相放大,還是反相放大?
發(fā)布時(shí)間:2021-02-07 責(zé)任編輯:lina
【導(dǎo)讀】電子電路中的運(yùn)算放大器,有同相輸入端和反相輸入端,輸入端的極性和輸出端是同一極性的就是同相放大器,而輸入端的極性和輸出端相反極性的則稱為反相放大器。
電子電路中的運(yùn)算放大器,有同相輸入端和反相輸入端,輸入端的極性和輸出端是同一極性的就是同相放大器,而輸入端的極性和輸出端相反極性的則稱為反相放大器。
一、反相放大器
圖一運(yùn)放的同向端接地=0V,反向端和同向端虛短,所以也是0V,反向輸入端輸入電阻很高,虛斷,幾乎沒(méi)有電流注入和流出,那么R1和R2相當(dāng)于是串聯(lián)的,流過(guò)一個(gè)串聯(lián)電路中的每一只組件的電流是相同的,即流過(guò)R1的電流和流過(guò)R2的電流是相同的。
流過(guò)R1的電流:I1=(Vi-V-)/R1………a
流過(guò)R2的電流:I2=(V--Vout)/R2……b
V-=V+=0………………c
I1=I2……………………d
求解上面的初中代數(shù)方程得:Vout=(-R2/R1)*Vi
以上就是傳說(shuō)中的反相放大器的輸入輸出關(guān)系式了。
二、同相放大器
圖二中Vi與V-虛短,則Vi=V-……a
因?yàn)樘摂?,反向輸入端沒(méi)有電流輸入輸出,通過(guò)R1和R2的電流相等,設(shè)此電流為I,由歐姆定律得:I=Vout/(R1+R2)……b
Vi等于R2上的分壓,即:Vi=I*R2……c
由abc式得:Vout=Vi*(R1+R2)/R2
以上就是傳說(shuō)中的同相放大器的公式了。
三、選擇同相放大器還是反相放大器
運(yùn)算放大器可以接成同相放大也可以接成反相放大,那使用同相放大好還是反相放大好呢?我們先來(lái)看同相放大和反相放大的區(qū)別:
1、同相放大器特點(diǎn)
◆ 優(yōu)點(diǎn):輸入阻抗和運(yùn)放的輸入阻抗相等,接近無(wú)窮大。
◆ 缺點(diǎn):放大電路沒(méi)有虛地,因此有較大的共模電壓,抗干擾能力相對(duì)較差,使用時(shí)要求運(yùn)放有較高的共模抑制比;另一個(gè)小缺點(diǎn)就是放大倍數(shù)只能大于1。
2、反相放大器特點(diǎn)
◆ 優(yōu)點(diǎn):兩個(gè)輸入端電位始終近似為零(同相端接地,反相端虛地),只有差模信號(hào),抗干擾能力強(qiáng)。
◆ 缺點(diǎn):輸入阻抗很小,等于信號(hào)到輸入端的串聯(lián)電阻的阻值。
3、對(duì)比同相放大器和反相放大器
另外就是二者的增益計(jì)算公式不同,相位相反。由此可見(jiàn),對(duì)比它們要在以下幾個(gè)方面:輸入輸出阻抗,共模的抗干擾。
◆ 同相放大器的輸入阻抗和運(yùn)放的輸入阻抗相等,接近無(wú)窮大,同相放大器的輸入電阻取值大小不影響輸入阻抗;而反相放大器的輸入阻抗等于信號(hào)到輸入端的串聯(lián)電阻的阻值。因此當(dāng)要求輸入阻抗很高的時(shí)候就應(yīng)選擇同相放大器。
◆ 同相放大器的輸入信號(hào)范圍受運(yùn)放的共模輸入電壓范圍的限制,反相放大器則無(wú)此限制。因此如果要求輸入阻抗不高且相位無(wú)要求時(shí),首選反相放大,因?yàn)榉聪喾糯笾淮嬖诓钅P盘?hào),抗干擾能力強(qiáng),可以得到更大的輸入信號(hào)范圍。
◆ 在設(shè)計(jì)中要求放大倍數(shù)相同的情況下盡量選擇數(shù)值小的電阻配合,這樣可以減小輸入偏置電流的影響和分布電容的影響。如果很計(jì)較功耗,則要在電阻數(shù)值方面折中。
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