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運放的同相與反相放大

#电路6
AI 翻譯
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AI 生成的摘要
運放的同相與反相放大器各有其特點。反相放大器的輸出與輸入的關係為 \( V_{out}=-\frac{R_2}{R_1}\times V_i \)，其優點是抗干擾能力強，但輸入阻抗較小。相對地，同相放大器的輸出關係為 \( V_{out}=\frac{R_1+R_2}{R_2}\times V_i \)，其優點是輸入阻抗接近無窮大，但抗干擾能力較差。設計時若對輸入阻抗要求不高且相位無要求，建議選擇反相放大器以獲得更大的輸入信號範圍。

1 反相放大器#

同相端接地，電壓為 0，反相端和同相端虛短，因此也是 0 V 的電壓，同時由於虛斷，幾乎沒有電流注入，所以 R 1 和 R 2 相當於串聯，電阻上的電流相等

2024after4202405051202106.png

因此可以求出輸入輸出關係式為

Vout=−R2R1×ViV_{out}=-\frac{R_2}{R_1}\times V_i

2 同相放大器#

同樣根據虛斷和虛短可以求得輸入輸出關係式為

Vout=R1+R2R2×Vi V_{out}=\frac{R_1+R_2}{R_2}\times V_i 

2024after4202405051206856.png

3 同相放大器和反相放大器的優缺點#

3.1 反相放大器#

  • 優點：兩個輸入端電位始終近似為 0，只有差模信號，抗干擾能力強
  • 缺點：輸入阻抗小，等於信號到輸入端的串聯電阻阻值

3.2 同相放大器#

  • 優點：輸入阻抗接近無窮大
  • 缺點：放大電路沒有虛地，有較大共模電壓，抗干擾能力差，使用時要求運放有較高的共模抑制比

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範圍

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

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