反相放大器设计踩坑实例，看看你中招了没

以下内容中，小编将对以往在设计反相放大器的时候碰见的一个设计坑点进行介绍，希望本文能帮您增进对反相放大器的了解，和小编一起来看看吧。

一、反相放大器原理解析

如图所示，反相放大器电路具有放大输入信号并反相输出的功能。“反相”的意思是正、负号颠倒。这个放大 器应用了负反馈技术。所谓负反馈，即将输出信号的一部分返回到输入，在上图所示电路中，像把输出Vout经由R2 连接（返回）到反相输入端（-)的连接方法就是负反馈。

运算放大器具有以下特点，当输出端不加电源电压时，正相输入端（+）和反相输入端（-)被认为施加了相同的电压，也就是说可以认为是虚短路。所以，当正相输入端 (+)为0V时，A点的电压也为0V。

运算放大器的输入阻抗极高，反相输入端（-）中基本上没有电流。因此，当Ie经由A点流向R2时，I1和I2电流基本相等。由以上条件，对R2使用欧姆定律，则得出Vout=- I1xR2。I1为负是因为I2从电压为0V的点A 流出。换一个角度来看，当反相输入端（-)的输入电压上升时，输出会被反相，向负方向大幅度放大。由于这 个负方向的输出电压经由R2与反相输入端相连，因此，会使反相输入端（-)的电压上升受阻。反相输入端和正 相输入端电压都变为0V，输出电压稳定。

通过这个放大器电路中输入与输出的关系来计算一下增益。增益是Vout和Vin的比，即 Vout/Vin= (-I1xR2) / (I1xR1) =- R2/R1。所得增益为-，表示波形反相。

二、反相放大器设计踩坑实例

反相放大器与生俱来的有个小缺陷，反相输入放大器的输入阻抗不是很高，而我们在电路设计中一般希望放大器的输入阻抗要高，这样放大器才不会从信号源吸收电流，才不会影响待放大信号以及对电路的放大结果产生影响。为什么这么说呢？请看下面一个反相输入放大器的图（以下反相输入放大器简称为反相放大器，打字好累啊，能少打几个是几个）。

根据公式，Vout=-Vin*Rf/Rin，可得知放大倍数为10K/1K=10倍。好了，先请记住这个结果。

下面根据运放“虚短虚断”的特点来分析下，上图同相输入端接地，电位为0，根据运放虚短的特点，运放的3脚同相输入端和4脚反相输入端的电位相等，所以4脚反相输入端的电位也为0电位。电阻Rin的右端相当于连接到0电位，运放等效戴维南电路如下图：

现在想象一下，我们把整个放大电路看成一个黑盒子（如下图），我们从Vin这个信号源处往这个黑盒子里面看，从下图能看出来，这个Rin就决定了反向放大器的输入阻抗，所以这个反相放大器的输入阻抗就为Rin的大小1K.

因为Rin的存在，导致反相放大器输入阻抗低，从而导致反相放大器在工作时会对信号源产生影响，从而对放大结果产生影响，下面我们来讲讲是怎么对反相放大器的放大结果产生影响的？我们常见的信号源Vin,一般都不是理想的电压源，它会有内阻，假定上图的这个信号源的内阻为Rz,大小为1K.根据这个修改下原理图如下：

如上图，可明显的看出，信号源内阻Rz和Rin是串联的，根据反相放大器公式，Vout=-Vin*Rf/(Rz+Rin),可求得结果为10k/(1k+1k)=5倍，还记得最开始的计算结果吗？放大结果不是10倍吗？对，我们预想的电路是想将输入信号放大10倍，而现在的结果大相径庭，误差足足一倍，而且同样的电路输入不同内阻的信号源，也就是Vin的内阻Rz不同的话，放大结果还会不一样。

以上就是小编这次想要和大家分享的内容，希望大家对本次分享的内容已经具有一定的了解。如果您想要看不同类别的文章，可以在网页顶部选择相应的频道哦。