反相放大器电路图分享

什么是反相放大器？

反相放大器是一种电子电路中的运算放大器，其特点是输入端的极性与输出端的极性相反。这意味着当输入信号进入反相放大器时，经过放大后输出的信号与原始输入信号的相位相反。

在反相放大器电路中，运算放大器反相输入接收来自放大器输出的反馈。假设运放是理想的，并应用运放输入端虚拟短路的概念，反相端的电压等于同相端的电压。

运算放大器的同相输入接地。由于运算放大器本身的增益非常高，并且放大器的输出只有几伏，这意味着两个输入端之间的差异非常小，可以忽略不计。由于运算放大器的非反相输入保持在地电位，这意味着反相输入实际上必须处于地电位。

反相放大器电路具有放大输入信号并反相输出的功能，实质上是一种模拟电路，常用于工业控制、电脑、音频设备、汽车等领域。它的基本结构通常由两个电阻、一个放大器和一个电容组成。输入信号通过电阻进入放大器进行放大，然后通过电阻和电容输出到负载。

反相放大器具有许多优点，如低噪声、高精度、低成本、低失真和低功耗等。它可以用来放大微弱的输入信号，并将其变换为输出信号，以满足某些应用的需求。此外，反相放大器还可以用来控制电路的环路参数，如滤波器、振荡器等，以满足特殊的应用要求。

总的来说，反相放大器是一种重要的电子元件，具有广泛的应用范围，能够为电路提供高增益、低噪声和精确的信号放大和反相功能。

反相放大器的工作原理

如图所示，反相放大器电路具有放大输入信号并反相输出的功能。“反相”的意思是正、负号颠倒。这个放大 器应用了负反馈技术。所谓负反馈，即将输出信号的一部分返回到输入，在图1所示电路中，像把输出Vout经由R2 连接（返回）到反相输入端（-)的连接方法就是负反馈。

运算放大器具有以下特点，当输出端不加电源电压时，正相输入端（+）和反相输入端（-)被认为施加了相同的电压，也就是说可以认为是虚短路。所以，当正相输入端 (+)为0V时，A点的电压也为0V。

运算放大器的输入阻抗极高，反相输入端（-）中基本上没有电流。因此，当Ie经由A点流向R2时，I1和I2电流基本相等。由以上条件，对R2使用欧姆定律，则得出Vout=- I1xR2。I1为负是因为I2从电压为0V的点A 流出。换一个角度来看，当反相输入端（-)的输入电压上升时，输出会被反相，向负方向大幅度放大。由于这 个负方向的输出电压经由R2与反相输入端相连，因此，会使反相输入端（-)的电压上升受阻。反相输入端和正 相输入端电压都变为0V，输出电压稳定。

通过这个放大器电路中输入与输出的关系来计算一下增益。增益是Vout和Vin的比，即 Vout/Vin= (-I1xR2) / (I1xR1) =- R2/R1。所得增益为-，表示波形反相。

接下来小编给大家分享一些反相放大器电路图，以及简单分析它们的工作原理。

反相放大器电路图分享

1、使用运算放大器的反相放大器电路图

使用运算放大器的反相放大器是一种使用运算放大器的放大器，其输出波形与输入波形反相。输入波形的幅度将被放大 Av（放大器的电压增益），并且其相位将被反转。在反相放大器电路中，待放大的信号通过输入电阻R1施加到运算放大器的反相输入端。 Rf是反馈电阻。 Rf 和 Rin 共同决定放大器的增益。反相运算放大器增益可以使用公式 Av = – Rf/R1 来表示。负号表示输出信号为负。使用运算放大器的基本反相放大器的电路图如下所示。

使用运算放大器的反相放大器的输入和输出波形如上所示。该图是假设放大器的增益 (Av) 为 2、输入信号为正弦波而绘制的。从图中可以清楚地看出，与输入相比，输出的幅度是输入的两倍 (Vout = Av x Vin)，且相位与输入相反。

2、单节电池1.5V 20dB反相放大器电路图

该放大器电路的功耗非常低，总电流消耗为 675 nA。 20 kΩ 负载时的输出电压摆幅为 300 mVpp。高增益低功耗运算放大器 CA3078 使这种超低功耗设计成为可能。

CA3037 被 Intersil 标记为过时产品，但他们建议使用 ICL7611、ICL7612、CA5420A、CA3140 或 CA3160 进行可能的替代。检查他们的每个数据表，以确保您选择最适合替换 CA3037 的零件。

3、简单的反相放大器电路图

这是一个反相放大器电路。该电路用于放大需要大（闭环）电压增益的应用，因为它具有低输入阻抗。该电路的输出是与输入具有不同相位的放大信号。该电路使用反馈。

R1为10K，R2为100K，输入电压为+1V。 R2 和 R1 形成分压器，将反相输入保持在 +0.91V。当输入不平衡时，输出被迫变为负值，直到输出达到所需的+10V。此时，两个运算放大器输入处于相同电压。当输入电压低于地电压时，运算放大器强制输出电压上升。

4、运算放大器反相放大器电路图

下图所示为运算放大器反相放大器电路。当该比值小于放大器开环增益时，该电路给出的闭环增益为R2/R1，称为反相电路。输入阻抗的值等于R1。该闭环的带宽等于单位增益频率除以一加上闭环增益。

请注意，R3 应选择为等于 R1 和 R2 的并联组合。它用于最大限度地减少由于放大器输出端的偏置电流和失调电压而导致的失调电压误差，并且闭环增益乘以放大器输入端的失调电压将相等。

运算放大器输入端的失调电压由两个部分组成：输入失调电压和输入偏置电流。对于特定放大器，输入失调电压是固定的，但输入偏置电流的贡献取决于所使用的电路配置。对于放大器输入端的最小失调电压，两个输入端的源电阻应相等，无需进行电路调整。在这种情况下，最大失调电压和由于失调电流导致的源电阻两端的压降。高源电阻的主要误差项是由失调电流引起的，而低源电阻的主要误差是由放大器失调电压引起的。

可以通过调整 R3 的值并使用其两端电压降的变化作为高源电阻应用中的输入失调电压微调来调整放大器输出端的失调电压。

失调电压在交流耦合应用中很重要，但在放大器输出中则不然。输出端的任何失调电压都会降低放大器的峰峰值线性输出，这是唯一的考虑因素。

为了使振荡不发生，放大器及其反馈网络的增益频率特性必须使得对于放大器及其反馈网络增益的任何频率，通过放大器和反馈网络的相移不得超过180°。大于统一，这就是满足条件的方法。由于这是条件稳定的情况，相移不应接近180°。显然，当反馈网络的衰减为零时，就会出现最关键的情况。

我们可以使用没有内部补偿的放大器来提高反馈网络衰减较高的电路的性能。例如，由于反馈网络的衰减为 6 dB，因此 LM101 可以在具有 15pF 补偿电容器的反相放大器电路中以单位增益运行，而在反馈网络的非反相单位增益连接中需要 30pF具有零衰减。反相单位增益连接中的 LM101 压摆率将是非反相连接的两倍，并且 10 个连接的反相增益将产生非反相单位增益连接压摆率的 11 倍，因为放大器压摆率取决于补偿。权衡是稳定性与带宽。如果我们的稳定性在上升，我们还发现带宽正在减少，反之亦然。