運放電路設(shè)計時,同相放大與反相放大如何抉擇?
發(fā)布時間:2015-04-21 責(zé)任編輯:sherry
【導(dǎo)讀】在運放電路設(shè)計時,是不是很多工程師會犯這樣的迷糊,分不清楚同相放大還是反相放大?其實這個很好分辨的。這里小編就為大家講解下運放電路時,到底是該同相放大還是反相放大?
電子電路中的運算放大器,有同相輸入端和反相輸入端,輸入端的極性和輸出端是同一極性的就是同相放大器,而輸入端的極性和輸出端相反極性的則稱為反相放大器。
圖一運放的同向端接地=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(dāng)于是串聯(lián)的,流過一個串聯(lián)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。
流過R1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(shù)方程得
Vout=(-R2/R1)*Vi
這就是傳說中的反相放大器的輸入輸出關(guān)系式了。
圖二中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(shè)此電流為I,由歐姆定律得:
I=Vout/(R1+R2)……b
Vi等于R2上的分壓,即:Vi=I*R2……c
由abc式得Vout=Vi*(R1+R2)/R2,這就是傳說中的同相放大器的公式了。
集成運算同相放大器和反相放大器的選擇[2]
運算放大器可以接成同相放大也可以接成反相放大,那使用同相放大好還是反相放大好呢?我們先來看同相放大和反相放大的區(qū)別:
同相放大器
優(yōu)點:輸入阻抗和運放的輸入阻抗相等,接近無窮大
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,另一個小缺點就是放大倍數(shù)只能大于1;
反相放大器
優(yōu)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;
缺點:輸入阻抗很小,等于信號到輸入端的串聯(lián)電阻的阻值。
另外就是二者的增益計算公式不同,相位相反
由此可見,對比它們要在以下幾個方面:輸入輸出阻抗,共模的抗干擾
1、同相放大器的輸入阻抗和運放的輸入阻抗相等,接近無窮大,同相放大器的輸入電阻取值大小不影響輸入阻抗;而反相放大器的輸入阻抗等于信號到輸入端的串聯(lián)電阻的阻值。因此當(dāng)要求輸入阻抗很高的時候就應(yīng)選擇同相放大器!
2、同相放大器的輸入信號范圍受運放的共模輸入電壓范圍的限制,反相放大器則無此限制。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,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范圍。
3、在設(shè)計中要求放大倍數(shù)相同的情況下盡量選擇數(shù)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(shù)值方面折中。
[1]ke xu2, 運放同相放大和反相放大的理解
[2]kevinhg的博客,集成運算同相放大器和反相放大器的選擇
特別推薦
- 兆易創(chuàng)新GD32F30x STL軟件測試庫獲得德國萊茵TüV IEC 61508功能安全認證
- 芯科科技第三代無線開發(fā)平臺引領(lǐng)物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展
- MSO 4B 示波器為工程師帶來更多臺式功率分析工具
- 艾為電子推出新一代高線性度GNSS低噪聲放大器——AW15745DNR
- 瑞薩發(fā)布四通道主站IC和傳感器信號調(diào)節(jié)器, 以推動不斷增長的IO-Link市場
- e絡(luò)盟現(xiàn)貨供應(yīng) Abracon 新推出的 AOTA 系列微型鑄型電感器
- 加賀富儀艾電子推出支持Wi-Fi 6和藍牙的無線局域網(wǎng)/藍牙組合模塊
技術(shù)文章更多>>
- 讓汽車LED照明無死角,LED驅(qū)動的全面進化
- 開關(guān)模式電源問題分析及其糾正措施:晶體管時序和自舉電容問題
- 熱電偶的測溫原理
- 【泰克先進半導(dǎo)體實驗室】 遠山半導(dǎo)體發(fā)布新一代高壓氮化鎵功率器件
- ADALM2000實驗:變壓器
技術(shù)白皮書下載更多>>
- 車規(guī)與基于V2X的車輛協(xié)同主動避撞技術(shù)展望
- 數(shù)字隔離助力新能源汽車安全隔離的新挑戰(zhàn)
- 汽車模塊拋負載的解決方案
- 車用連接器的安全創(chuàng)新應(yīng)用
- Melexis Actuators Business Unit
- Position / Current Sensors - Triaxis Hall
熱門搜索
SPANSION
SRAM
SSD
ST
ST-ERICSSON
Sunlord
SynQor
s端子線
Taiyo Yuden
TDK-EPC
TD-SCDMA功放
TD-SCDMA基帶
TE
Tektronix
Thunderbolt
TI
TOREX
TTI
TVS
UPS電源
USB3.0
USB 3.0主控芯片
USB傳輸速度
usb存儲器
USB連接器
VGA連接器
Vishay
WCDMA功放
WCDMA基帶
Wi-Fi