反相运算放大器基础知识讲解

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运算放大器 的开环增益(Avo)可能非常高,高达1000000(120dB)或更高。但是,这种非常高的增益对我们来说并没有实际用处,因为它使 放大器 既不稳定又

  运算放大器的开环增益(Avo)可能非常高,高达1000000(120dB)或更高。但是,这种非常高的增益对我们来说并没有实际用处,因为它使放大器既不稳定又难以控制,因为最小的输入信号,仅几个微伏(μV)就足以使输出电压达到饱和并向一个或另一个供电轨摆动,从而失去对输出的完全控制。

  由于运算放大器的开环直流增益非常高,因此我们可以通过在放大器的输出端与反向输入端之间连接一个合适的电阻来降低和控制总增益,从而损失掉部分高增益放大器的 然后,这产生了通常称为负反馈的效果,因此产生了一个非常稳定的基于运算放大器的系统

  负反馈是将一部分输出信号“反馈”回输入的过程,但是要使反馈为负,我们必须使用外部将其反馈到运算放大器的负或“反相输入”端子。反馈电阻称为Rf。输出和反相输入端子之间的这种反馈连接迫使差分输入电压趋于零。

  这种效应为放大器产生了一个闭环电路,导致放大器的增益为闭环增益。然后,闭环反相放大器使用负反馈来精确控制放大器的整体增益,但它是以降低放大器增益为代价的。

  这种负反馈会导致反相输入端子上的信号与实际输入电压不同,因为它将是输入电压与负反馈电压之和,从而给它加上了求和点或总和项。因此,我们必须通过使用分开的反相输入端的真实输入信号输入电阻器

  由于我们没有使用正向同相输入,因此将其连接到公共接地或零电压端子,如下所示,但是这种闭环反馈电路的作用导致反相输入端的电势等于交流输入端的电势。同相输入产生一个虚拟接地求和点,因为它的电位与接地参考输入相同。换句话说,运算放大器变成了“差分放大器”。

  反相运算放大器电路

  在此反相放大器电路中,运算放大器与反馈相连,以产生闭环操作。在处理运算放大器时,要记住两个非常重要的反相放大器规则:“无电流流入输入端子”和“ V1始终等于V2”。但是,在实际的运算放大器电路中,这两个规则都被稍微打破了。

  这是因为输入和反馈信号(X )的结点 与正(+ )输入的电位相同, 后者为零伏或接地,因此该结点是“虚拟接地”。由于存在这个虚拟接地节点,因此放大器的输入电阻等于输入电阻的值Rin,并且反相放大器的闭环增益可以通过两个外部电阻的比值来设置。

  上面我们说过,关于反相放大器或与此相关的任何运算放大器,要记住两个非常重要的规则。

  (1)无电流流入输入端子。

  (2)当V1 = V2 = 0时,差分输入电压为零(虚拟接地)。

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