反相和同相运算放大器
一个运算放大器是一种三端器件,包含两个高阻抗输入端,一个称为反相输入端,用负号表示;另一个称为同相输入端,用正号表示。第三个端子是运算放大器的输出端。
反相运算放大器
在反相运算放大器电路中,信号施加于反相输入端,同相输入端连接到地。在这种类型的放大器中,输出与输入相差180⁰,即当正信号施加到电路时,电路的输出将为负。假设运算放大器是理想的,则可以将虚短的概念应用于运算放大器的输入端。因此,反相端的电压等于同相端的电压。
应用基尔霍夫电流定律 (KCL) 到运算放大器的反相节点
$$\mathrm{\frac{0-V_{in}}{R_{1}}+\frac{0-V_{out}}{R_{2}}=0}$$
$$\mathrm{电压增益(A_{v})=\frac{V_{out}}{V_{in}}=-\frac{R_{2}}{R_{1}}}$$
同相运算放大器
当信号施加于同相输入端时,生成的电路称为同相运算放大器。在这种放大器中,输出与输入完全同相,即当正电压施加到电路时,输出也将为正。假设运算放大器是理想的,则可以应用虚短的概念,即反相端和同相端的电压相等。
应用基尔霍夫电流定律 (KCL) 到反相节点
$$\mathrm{\frac{V_{in}-V_{out}}{R_{2}}+\frac{V_{0}-0}{R_{1}}=0}$$
$$\mathrm{电压增益(A_{v})=\frac{V_{out}}{V_{in}}=1+\frac{R_{2}}{R_{1}}}$$
反相和同相运算放大器的区别
反相运算放大器 | 同相运算放大器 |
---|---|
使用的反馈类型为电压并联反馈。 | 使用的反馈类型为电压串联反馈。 |
该放大器的输入电压和输出电压相差180⁰。 | 输入电压和输出电压同相。 |
$$\mathrm{电压增益(A_{v})=\frac{V_{out}}{V_{in}}=-\frac{R_{2}}{R_{1}}}$$ | $$\mathrm{电压增益(A_{v})=\frac{V_{out}}{V_{in}}=1+\frac{R_{2}}{R_{1}}}$$ |
输入阻抗为R1。 | 输入阻抗非常高。 |
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