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  • 电子电路中的运算放大器,有同相输入端和反相输入端,输入端的极性输出端是同一极性的就是同相放大器,而输入端的极性输出端相反极性的则称为反相放大器。图一运放的向端接地=0V,反向端和同向端虚短,所以也...
  • 运放的同反相输入的区别 同相端输入:当信号Vin从同相端(+)输入时,Vout=Vin 反相输入:当信号Vin从反相(-)输入时,Vout=-Vin 利用虚短虚断对运放进行分析 这里复制一下我查阅到的对虚短虚断的定义: 虚短...

    运放的同反相输入的区别

    运放的图
    同相端输入:当信号Vin从同相端(+)输入时,Vout与Vin的相位相同
    反相端输入:当信号Vin从反相端(-)输入时,Vout与-Vin的相位相反

    即变化如下:
    同相位
    在这里插入图片描述

    VpVnVo
    上升接地或稳定的电平上升
    下降接地或稳定的电平下降

    在这里插入图片描述
    反相位

    VpVnVo
    上升接地或稳定的电平下降
    下降接地或稳定的电平上升

    利用虚短虚断对运放进行分析

    这里复制一下我查阅到的对虚短虚断的定义:

    虚短:由于运放的电压放大倍数很大,一般通用型运算放大器的开环电压放大倍数都在80 dB以上。 而运放的输出电压是有限的,一般在 10 V~14 V。因此运放的差模输入电压不足1 mV,两输入端近似等 电位,相当于 “短路”。开环电压放大倍数越大,两输入端的电位越接近相等。“虚短”是指在分析运算放大器处于线性状态时,可把两输入端视为等电位,这一特性称为虚假短路,简称虚短。显然不能将两输入端真正短路。虚短得出正负输入端等电位的结论。
    虚断:由于运放的差模输入电阻很大,一般通用型运算放大器的输入电阻都在1MΩ以上。因此流入运放输入端的电 流往往不足1uA,远小于输入端外电路的电流。故 通常可把运放的两输入端视为开路,且输入电阻越大,两输入端越接近开路。“虚断”是指在分析 运放处于线性状态时,可以把两输入端视为等效开路,这一特性 称为虚假开路,简称虚断。显然不能将两输入端真正断路。虚断得出电流不流入流出放大器输入端,而外端电流相等的结论。
    原文:https://blog.csdn.net/qq_29350001/article/details/52982870

    简单来说,虚短就是在运放分析时,V+视为等于V-,虚断就是在运放分析时,V+与V-可以视为在运放内部是没有电路连接的,完全断路(当然这是在理想状况)。

    以下用虚短虚断及同反相输入简单分析一下正反相放大电路

    反相比例放大器

    在这里插入图片描述
    根据虚短原理,
    V-=V+,∴V-=V+=0
    根据虚断,运放内部等同与断路,所以没有电流流入,所以I1=I2
    I1=(Vi-V-)/R1
    I2=(V--Vout)/R2 (根据基尔霍夫定理,所以V--Vout)
    所以:
    Vout=(-R2/R1)*Vi

    正相比例放大器

    在这里插入图片描述

    同理,根据虚短原理
    Vi=V-
    对于IR2=(V--0)/R2
    IR1=IR2=Vout/(R1+R2)
    所以:
    Vout=Vi*(R1+R2)/R2

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  • 电子电路中的运算放大器,有同相输入端和反相输入端,输入端的极性输出端是同一极性的就是同相放大器,而输入端的极性输出端相反极性的则称为反相放大器。
  • 运放电路:运算放大器的同相放大和反相放大

    万次阅读 多人点赞 2017-07-19 16:58:46
    电子电路中的运算放大器,有同相输入端和反相输入端,输入端的极性输出端是同一极性的就是同相放大器,而输入端的极性输出端相反极性的则称为反相放大器。  图一运放的向端接地=0V,反向端和同向端虚短,...

      电子电路中的运算放大器,有同相输入端和反相输入端,输入端的极性和输出端是同一极性的就是同相放大器,而输入端的极性和输出端相反极性的则称为反相放大器。
      图一运放的同向端接地=0V,反向端和同向端虚短,所以也是0V,反向输入端输入电阻很高,虚断,几乎没有电流注入和流出,那么R1和R2相当于是串联的,流过一个串联电路中的每一只组件的电流是相同的,即流过R1的电流和流过R2的电流是相同的。

    这里写图片描述

      流过R1的电流:I1=(Vi-V-)/R1………a
      流过R2的电流:I2=(V–Vout)/R2……b
      V-=V+=0………………c
      I1=I2……………………d
      求解上面的初中代数方程得
      Vout=(-R2/R1)*Vi
      这就是传说中的反相放大器的输入输出关系式了。

    这里写图片描述

      图二中Vi与V-虚短,则Vi=V-……a
      因为虚断,反向输入端没有电流输入输出,通过R1和R2的电流相等,设此电流为I,由欧姆定律得:
      I=Vout/(R1+R2)……b
      Vi等于R2上的分压,即:Vi=I*R2……c
      由abc式得Vout=Vi*(R1+R2)/R2,这就是传说中的同相放大器的公式了。
      集成运算同相放大器和反相放大器的选择[2]
      运算放大器可以接成同相放大也可以接成反相放大,那使用同相放大好还是反相放大好呢?我们先来看同相放大和反相放大的区别:
      #同相放大器
      优点:输入阻抗和运放的输入阻抗相等,接近无穷大
      缺点:放大电路没有虚地,因此有较大的共模电压,抗干扰能力相对较差,使用时要求运放有较高的共模抑制比,另一个小缺点就是放大倍数只能大于1;
      #反相放大器
      优点:两个输入端电位始终近似为零(同相端接地,反相端虚地),只有差模信号,抗干扰能力强;
      缺点:输入阻抗很小,等于信号到输入端的串联电阻的阻值。
      另外就是二者的增益计算公式不同,相位相反

      由此可见,对比它们要在以下几个方面:输入输出阻抗,共模的抗干扰
      1、同相放大器的输入阻抗和运放的输入阻抗相等,接近无穷大,同相放大器的输入电阻取值大小不影响输入阻抗;而反相放大器的输入阻抗等于信号到输入端的串联电阻的阻值。因此当要求输入阻抗很高的时候就应选择同相放大器!
      2、同相放大器的输入信号范围受运放的共模输入电压范围的限制,反相放大器则无此限制。因此如果要求输入阻抗不高且相位无要求时,首选反相放大,因为反相放大只存在差模信号,抗干扰能力强,可以得到更大的输入信号范围。
      3、在设计中要求放大倍数相同的情况下尽量选择数值小的电阻配合,这样可以减小输入偏置电流的影响和分布电容的影响。如果很计较功耗,则要在电阻数值方面折中。
      [1]ke xu2, 运放同相放大和反相放大的理解
      [2]kevinhg的博客,集成运算同相放大器和反相放大器的选择

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    运放同向输入端和反向输入端对调为什么会不行

    一个硬件小白的运放理解历程,欢迎各位大佬指教批评。


    最开始是想要再网上找一个放大电路相关的资料,结果看到一个带通滤波器如图所示
    在这里插入图片描述
    这个运放是同相输入端输入信号,而反馈也是反馈到的同相输入端一侧,与我平时所知所用的相反,有点不明所以,然后我就去multisim仿真了一下,结果…

    反相输入
    在这里插入图片描述
    同相输入
    在这里插入图片描述
    结果并没有什么鸟不同。于是我就怀疑,难道是本来运放的两输入端就没有什么不一样?它只是一个名字,一个代号?抛开这个代号之后它就不知道自己是谁了?
    之后我又在网上搜了下这个3554AM,结果也是什么关键信息也搜不到。我能搜到的只有一句话:此运放较贵。难道是贵的运放再加上仿真效果已经做到了完全虚短虚断?这个到现在为止我仍然不解,希望有大佬答疑解惑一下。
    而后就多试了几个运放,得到了我之前以为会得到的结果

    反向输入
    在这里插入图片描述

    同相输入
    在这里插入图片描述

    此时再再回归运放本身来理解,当反相输入时,在系统运行的最开始,R3左边产生一个电位,相应运放‘-’端的电位也会升高,所以输出端会产生一个负电位,负电位反馈到输入端,与输入电位相抗衡,致使输入端电位不能有太大的变化,只能在其线性放大区内变化,从而输出平稳。这就是负反馈效应。在这里插入图片描述
    而在同相输入端输入时,R3左侧电位提高后,运放‘+’端电位提高,输出端输出一个正电位,反馈到输入端后,使输入端信号增大,接着又使输出端增大,如此往复,直到达到运放的峰值为止,这就是正反馈。
    在这里插入图片描述
    总的来说,就是一句话,同相输入并且正反馈的话,是没有好果汁吃的。

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同相输入端和反相输入端

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