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運放同相放大電路和反相放大電路對比

1、反相放大電路公式推導:
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。
上圖流過R3的電流:I1=(Vi-V-)/R1………a
流過R2的電流:        I2=(V--Vout)/R2……b
                                      V-=V+=0……………c
                                      I1=I2…………………d
 
求解上面的初中代數方程得反相放大器的輸入輸出關系:Vout=(-R2/R1)*Vi
 
2、同相放大電路公式推導:
上圖Vi與V-虛短,則Vi=V-……a
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: I=Vout/(R3+R4)……b
Vi等于R4上的分壓,即:Vi=I*R4……c
由abc式得同相放大器的公式:Vout=Vi*(R3+R4)/R4。

3、優缺點對比:
同相放大器
優點:輸入阻抗和運放的輸入阻抗相等,接近無窮大,故輸入電阻取值大小不影響輸入阻抗,因此當要求輸入阻抗很高的時候就應選擇同相放大器!
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,另個缺點就是放大倍數只能大于1;
 
反相放大器
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;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,除抗干擾能力強還可得到更大的輸入信號范圍。
缺點:輸入阻抗很小,等于信號到輸入端的串聯電阻的阻值

4、放大電阻選型: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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