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標題: 運放電路計算：同相放大還是反相放大？詳解 [打印本頁]

作者: meilins 時間: 2015-9-16 01:27
標題: 運放電路計算：同相放大還是反相放大？詳解
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。
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[size=13.63636302948px]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，

那么R1和R2相當于是串聯的，流過一個串聯電路中的每一只組件的電流是相同的，

即流過R1的電流和流過R2的電流是相同的。

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[size=13.63636302948px]流過R1的電流：I1=(Vi-V-)/R1………a

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[size=13.63636302948px]流過R2的電流：I2=(V--Vout)/R2……b

[size=13.63636302948px]V-=V+=0………………c

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[size=13.63636302948px]I1=I2……………………d

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[size=13.63636302948px]求解上面的初中代數方程得

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[size=13.63636302948px]Vout=(-R2/R1)*Vi

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[size=13.63636302948px]這就是傳說中的反相放大器的輸入輸出關系式了。

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[size=13.63636302948px]圖二中Vi與V-虛短，則Vi=V-……a

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[size=13.63636302948px]因為虛斷，反向輸入端沒有電流輸入輸出，通過R1和R2的電流相等，設此電流為I，由歐姆定律得：

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[size=13.63636302948px]I=Vout/(R1+R2)……b

[size=13.63636302948px]Vi等于R2上的分壓，即：Vi=I*R2……c

[size=13.63636302948px]由abc式得Vout=Vi*(R1+R2)/R2，這就是傳說中的同相放大器的公式了。

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[size=13.63636302948px]集成運算同相放大器和反相放大器的選擇[2]

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[size=13.63636302948px]運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？我們先來看同相放大和反相放大的區別：

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[size=13.63636302948px]同相放大器

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[size=13.63636302948px]優點：輸入阻抗和運放的輸入阻抗相等，接近無窮大

[size=13.63636302948px]缺點：放大電路沒有虛地，因此有較大的共模電壓，抗干擾能力相對較差，使用時要求運放有較高的共模抑制比，另一個小缺點就是放大倍數只能大于1；

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[size=13.63636302948px]反相放大器

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[size=13.63636302948px]優點：兩個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，抗干擾能力強；

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[size=13.63636302948px]缺點：輸入阻抗很小，等于信號到輸入端的串聯電阻的阻值。

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[size=13.63636302948px]另外就是二者的增益計算公式不同，相位相反

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[size=13.63636302948px]由此可見，對比它們要在以下幾個方面：輸入輸出阻抗，共模的抗干擾

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[size=13.63636302948px]1、同相放大器的輸入阻抗和運放的輸入阻抗相等，接近無窮大，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到輸入端的串聯電阻的阻值。因此當要求輸入阻抗很高的時候就應選擇同相放大器！

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[size=13.63636302948px]2、同相放大器的輸入信號范圍受運放的共模輸入電壓范圍的限制，反相放大器則無此限制。因此如果要求輸入阻抗不高且相位無要求時，首選反相放大，因為反相放大只存在差模信號，抗干擾能力強，可以得到更大的輸入信號范圍。

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[size=13.63636302948px]3、在設計中要求放大倍數相同的情況下盡量選擇數值小的電阻配合，這樣可以減小輸入偏置電流的影響和分布電容的影響。如果很計較功耗，則要在電阻數值方面折中。

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