反相放大器

2022-08-16 22:21:13 字數 1252 閱讀 6879

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。這個放大器應用了負反饋技術。所謂負反饋,即將輸出訊號的一部分返回到輸入端,在圖所示電路中,像把輸出vout經由r2 連線(返回)到反相輸入端(-)的連線方法就是負反饋。

運算放大器具有以下特點,當輸出端不加電源電壓時,正相輸入端(+)和反相輸入端(-)被認為施加了相同的電壓,也就是說可以認為是虛短路。所以,當正相輸入端 (+)為0v時,a點的電壓也為0v。

運算放大器的輸入阻抗極高,反相輸入端(-)中基本上沒有電流。因此,當ie經由a點流向r2時,i1和i2電流基本相等。由以上條件,對r2使用歐姆定律,則得出vout=- i1xr2。i1為負是因為i2從電壓為0v的點a 流出。換乙個角度來看,當反相輸入端(-)的輸入電壓上公升時,輸出會被反相,向負方向大幅度放大。由於這 個負方向的輸出電壓經由r2與反相輸入端相連,因此,會使反相輸入端(-)的電壓上公升受阻。反相輸入端和正 相輸入端電壓都變為0v,輸出電壓穩定。

通過這個放大器電路中輸入與輸出的關係來計算一下增益。增益是vout和vin的比,即 vout/vin= (-i1xr2) / (i1xr1) =- r2/r1。所得增益為-,表示波形反相。

作用

反相器是cmos電路中的基本增益級,採用共源結構,負載可以是有源負載或者電流源。

應用

積分器將原來反相放大器r2電阻,換成一顆電容器c2 , 此時輸入訊號vi與輸出訊號vo之關係,形成一積分關係。

微分器將原來反相放大器r1電阻,換成一顆電電容器c ,此時輸入訊號vi與輸出訊號vo之關係,即變形成一微分關係。

加法器若將反相放大器稍微變化一下,此時輸入訊號與輸出訊號vo之關係,若r1 = r2 = r3 =...= rn = rf,就可簡化為vo =-(v1+v2+v3+...+vn),形成一加法關係。

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