反相 同相 放大器詳解

2021-10-05 04:04:09 字數 2092 閱讀 3439

相關知識

反相放大器的特徵

反相放大器電路

圖1

設計時可以把訊號源電阻加入rs進行計算。例如,訊號源具有rg的輸出電阻時,使用rs-rg而不是rs。但是如果訊號源電阻rg不穩定,發生大幅度的變化,rs-rg變化,放大倍數就會變化,這時採用正相放大器更為有益。 

科普一下

反相比例運算電路從電路輸入端和地之間看進去的等效電阻等於輸入端和虛地直接看進去的等效電阻,所以電路的輸入電阻ri=r,可見,儘管理想運放的輸入電阻為無窮大,但是由於電路引入的是併聯負反饋,反相比例運算電路的輸入電阻卻不大。

為了增大輸入電阻,必須增大r。例如,在比例係數為-50的情況下,若要求ri= 10 kω, 則r應取10 kω, rf應取500 kω;若要求ri=100 kω,則r應取100 kω, rf應取5mω。實際上,當電路中電阻取值過大時,一方面由於工藝的原因,電阻的穩定性差且雜訊大;另一方面,當阻值與整合運放的輸入電阻等數量級時,反相比例運算電路的比例係數-rf/r會發生較大變化,其值將不僅決定於反饋網路。因此,使用阻值較小的電阻,達到數值較大的比例係數,並且具有較大的輸入電阻,是實際應用的需要。

上圖是 ti的ne5532資料手冊表,在+-15v的條件下的資料,到這也就不難看出圖3為什麼輸出電壓不是-4v了。

接下來我們談談r0這個電阻的作用,先看下面兩個**

圖2

從上面可以看出r0似乎不接也沒關係,再看看下面這個

圖3

發現了嗎,它們的輸出不一樣了,我們的期望結果是-4v。-3.608v顯然是不符合我們的設計要求。我們現在知道圖3的rs阻值是大於整合運放的輸入電阻數量級的。接下來r0的作用就來了,看下圖

圖4

圖4看出加了r0之後,運放輸出正常了,這是為什麼呢?

在ttl電路中,三極體有偏置電流,這個電流會在e極的反饋電阻上會產生直流壓降,雖然數字很小,但是運放的放大倍數很高,足以影響輸出精度。在+端串乙個和-端一樣道的電阻,就能抵消偏置電流的影響 

r0為補償電阻,為最小限度的減少偏置電流的誤差,以保證整合運放輸入級差分放大電路的對稱性;其值為u=0(即將輸入端接地)時反相輸入端總等效電阻,即各支路電阻的併聯,因此r0=rs// rf,電路中通過rf,引人負反饋。

根據經驗,最好加補償電阻,提高電路穩定性。當然,一般情況下可以不加。

補充:平衡電阻的使用問題,在ti的最新工藝的一些器件中,如opa277,由於晶元內部已經有了ib的補償電路,這時這樣的補償方法就沒有意義了,反而會引入額外的失調和雜訊增益。

正相放大器的特徵

正相放大器電路

由於正相放大器電路輸入電阻非常大,訊號源rg的影響幾乎可以不計。

另外,雖然同相比例運算電路具有高輸入電阻、低輸出電阻的優點,但因為整合運放有共模輸入,所以為了提高運算精度,應當選用高共模抑制比的整合運放。從另一角度看,在對電路進行誤差分析時,應特別注意共模訊號的影響。

同相放大器

如圖所示是同相電壓放大器。注意輸入電壓vi加在同相輸入端,因為輸入端電壓幾乎是零,vi實際上也就是反相輸入端電壓,因此,反相輸入端的kcl方程是 vi ra vi vo rf 0,匯出vo 1 rf ra vi 這種型別的放大器不反相,而且,對於同樣的電阻,此種放大器的電壓增益要比反相放大器稍微大些...

反相放大器

電子電路中的運算放大器,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。反相放大器電路具有放大輸入訊號並反相輸出的功能。原理 如圖所示,反相放大器電路具有放大輸入訊號並反相輸出的功能。反相 的意思是正 負號顛倒。這個放大器應...

運算放大器同相放大和反相放大的區別

電子電路中的運算放大器,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。圖一運放的同向端接地 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,幾乎沒有電流注入和流出,那麼r1和r2相當於是串聯的,流過乙...