什么是反相放大器
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。
反相放大器原理
圖:反相放大器電路
如圖所示,反相放大器電路具有放大輸入信號(hào)并反相輸出的功能?!胺聪唷钡囊馑际钦⒇?fù)號(hào)顛倒。這個(gè)放大器應(yīng)用了負(fù)反饋技術(shù)。所謂負(fù)反饋,即將輸出信號(hào)的一部分返回到輸入,在圖所示電路中,象把輸出Vout經(jīng)由R2連接(返回)到反相輸入端(-)的連接方法就是負(fù)反饋。
我們來看一下這個(gè)反相放大器電路的工作過程。運(yùn)算放大器具有以下特點(diǎn),當(dāng)輸出端不加電源電壓時(shí),正相輸入端(+)和反相輸入端(-)被認(rèn)為施加了相同的電壓,也就是說可以認(rèn)為是虛短路。所以,當(dāng)正相輸入端(+)為0V時(shí),A點(diǎn)的電壓也為0V。根據(jù)歐姆定律,可以得出經(jīng)過R1的I1=Vin/R1。
另外,運(yùn)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(dāng)I1經(jīng)由A點(diǎn)流向R2時(shí),I1和I2電流基本相等。由以上條件,對(duì)R2使用歐姆定律,則得出Vout=-I1×R2。I1為負(fù)是因?yàn)镮2從電壓為0V的點(diǎn)A流出。換一個(gè)角度來看,當(dāng)反相輸入端(-)的輸入電壓上升時(shí),輸出會(huì)被反相,向負(fù)方向大幅度放大。由于這個(gè)負(fù)方向的輸出電壓經(jīng)由R2與反相輸入端相連,因此,會(huì)使反相輸入端(-)的電壓上升受阻。反相輸入端和正相輸入端電壓都變?yōu)?V,輸出電壓穩(wěn)定。
那么我們通過這個(gè)放大器電路中輸入與輸出的關(guān)系來計(jì)算一下增益。增益是Vout和Vin的比,即Vout/Vin=(-I1×R2)/(I1×R1)=-R2/R1。所得增益為-表示波形反相。
在這個(gè)算公式中需要特別注意的地方是,增益僅由R1和R2電阻比決定。也就是說。我們可以通過改變電阻容易地改變?cè)鲆?。在具有高增益的運(yùn)算放大器上應(yīng)用負(fù)反饋,通過調(diào)整電阻值,就可以得到期望的增益電路。
反相放大器應(yīng)用
?。ㄒ唬┓e分器: 將原來反相放大器R2電阻,換成一顆電容器C2 此時(shí)輸入信號(hào)Vi與輸出信號(hào)Vo之關(guān)系,形成一積分關(guān)系。
?。ǘ┪⒎制鳎?將原來反相放大器R1電阻,換成一顆電電容器C ,此時(shí)輸入信號(hào)Vi與輸出信號(hào)Vo之關(guān)系,即變形成一微分關(guān)系。
?。ㄈ?加法器:若將反相放大器稍微變化一下,此時(shí)輸入信號(hào)與輸出信號(hào)Vo之關(guān)系,若R1 = R2 = R3 =。。。= Rn = Rf,就可簡化為Vo =-(V1+V2+V3+.。.+Vn),形成一加法關(guān)系
運(yùn)算放大器的反相放大器
信號(hào)被放大,反相PI的IC(PIN2)。非反相引腳(PIN3)是連接到地面。R1是輸入電阻Rf是反饋電阻。RF和R1一起設(shè)置放大器的增益。R1和Rf值的增益將有10(AV = -Rf/R1 = 10K/1K = 10)。RL為負(fù)載電阻和放大的信號(hào)將通過它。電位器R2可以用于抵消輸出失調(diào)電壓。如果您正計(jì)劃組裝電路,電源必須良好的監(jiān)管和過濾。從電源噪聲產(chǎn)生不利影響電路的性能。上印刷電路板組裝時(shí),建議安裝在集成電路板使用IC基地。
用運(yùn)放的反相放大器是使用放大器的運(yùn)放輸出波形將輸入波形相位相反的類型。將輸入波形放大器因素AV(放大器的電壓增益)的規(guī)模和其階段將倒。在反相放大器電路被放大的信號(hào)是通過輸入電阻R1適用于運(yùn)算放大器的反相輸入。RF反饋電阻。Rf和Rin的共同決定了放大器的增益。反相運(yùn)算放大器的增益可表示,使用的公式AV = - Rf/R1。負(fù)號(hào)意味著輸出信號(hào)是否定的。使用運(yùn)放的一個(gè)基本的反相放大器的電路圖如下所示。
下面是使用運(yùn)放的反相放大器的輸入和輸出波形。該圖繪制假設(shè),放大器的增益(AV)2,輸入信號(hào)為正弦波。從圖中可以看出,輸出幅度的兩倍時(shí)相比,輸入(VOUT = AV x VIN之間)和相位相反的輸入。
實(shí)用反相放大器使用741
下面是一個(gè)簡單實(shí)用的反相放大器使用741芯片。uA的741是一種高性能的,當(dāng)然最流行的運(yùn)算放大器。它可用于在積分,微分,電壓跟隨器,放大器等741 uA的寬電源電壓范圍(+ / - 22V DC),并具有較高的開環(huán)增益等應(yīng)用的真理。IC具有綜合補(bǔ)償網(wǎng)絡(luò),為提高穩(wěn)定性和短路保護(hù)。
信號(hào)被放大,反相PI的IC(PIN2)。非反相引腳(PIN3)是連接到地面。R1是輸入電阻Rf是反饋電阻。RF和R1一起設(shè)置放大器的增益。R1和Rf值的增益將有10(AV = -Rf/R1 = 10K/1K = 10)。RL為負(fù)載電阻和放大的信號(hào)將通過它。電位器R2可以用于抵消輸出失調(diào)電壓。如果您正計(jì)劃組裝電路,電源必須良好的監(jiān)管和過濾。從電源噪聲產(chǎn)生不利影響電路的性能。上印刷電路板組裝時(shí),建議安裝在集成電路板使用IC基地。
評(píng)論
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