要明白运放同相放大和反相放大的原理,首先要了解反馈电路。 以同相放大电路举例 我们已经知道lm324运放芯片将3与2之间的电压差值放大许多倍,导致1输出的电压为0或3.75v左右,但观察上图,可以发现1输出的电压经两个电阻分压后成为2的输入电压,假设输入IN的i电压为1v,接通的瞬间2输入电压为0,所以1输出为3.75v,导致R4与R分别有1.875v的电压,此时2输入电压为1.875v,2输入电压大于3输入电压,1输出0v,导致2的输入又变为0v,1输出又变为3.75v,不断经历变换的状态,最终将稳定于某一状态,即最终将稳定在2输入与3输入几乎相等的状态。一般可以认为此过程所经历的时间极短。(这种输出的结果反过来影响输出的电路为反馈电路,在这里是负反馈)。 同相放大 由于2与3电压几乎相等,可知1输出的电压为v2*(1+R5/R4),即v2*2=2v,放大倍数为2倍,易知通过改变R5与R4的大小关系可以改变放大倍数(1+R5/R4)。 反相放大 可以看到与同相放大不同的地方为3输入直接接地,由前面的知识可以认为这将导致2与3的电压都为0v,由于1输出的电压在0v~3.75v之间,而2的电压恒定为0v,所以IN输入的电压必须为负值,才能达到放大的效果,假设IN输入为-1v则1输出为-(-1v*R7/R6)=1v,即放大倍数为(-R7/R6)。 两种放大电路的区别 虽然两种电路的放大原理和效果基本相同,但仍有区别。 1.输入阻抗 同相放大电路输入端没有接电阻,可以认为输入阻抗无穷大。 反相放大电路输入阻抗小,等于输入端串联电阻的阻值。 (例如当我们用滑动变阻器分压来提供IN输入电压时,若输入阻抗小,则会影响其分压而影响真实输入的电压)。 2.抗干扰能力 同相放大电路2与3的输入变化区间大,由于运放芯片不能保证在任意电压值时放大倍数都保持相等,而电压变化区间越大越容易受到干扰。 反相放大电路2与3输入电压只在接近于0的小区间内变化,抗干扰能力强。 3.放大倍数 同相放大电路放大倍数为(1+R/R'),其放大倍数最小为1。 反相放大电路放大倍数为(-R/R'),其放大倍数可以小于1,并且为反相电压。 (责任编辑:admin) |