反相放大器和非反相放大器的定義及區(qū)別

運(yùn)算放大器的兩大類(lèi)是反相放大器和非反相(同相)放大器。反相放大器和非反相放大器之間的關(guān)鍵區(qū)別在于，反相放大器是產(chǎn)生與應(yīng)用輸入異相的放大輸出信號(hào)的放大器。相反，非反相放大器在不改變輸出信號(hào)相位的情況下放大輸入信號(hào)電平。

什么是運(yùn)算放大器?

運(yùn)算放大器被認(rèn)為是模擬電子電路的基本組成部分，它是一種線性器件，用于放大直流信號(hào)。因此，用于信號(hào)調(diào)節(jié)、濾波和執(zhí)行加法、減法、積分等操作。放大器輸入和輸出端子之間存在電阻器、電容器等各種元件，用于放大電壓電平施加的信號(hào)。

運(yùn)算放大器是一種三端器件，有兩個(gè)輸入端和一個(gè)輸出端。在兩個(gè)輸入端中，一個(gè)是反相端而另一個(gè)是非反相端。本文就反相放大器和非反相放大器之間的區(qū)別差異進(jìn)行簡(jiǎn)單的介紹。

反相放大器的定義

一種設(shè)計(jì)用于在輸出端生成與應(yīng)用輸入相位相差180°的信號(hào)的運(yùn)算放大器稱為反相放大器。這意味著如果施加的輸入信號(hào)的相位為正，則放大信號(hào)將處于負(fù)相位。以類(lèi)似的方式，對(duì)于具有負(fù)相位的信號(hào)，輸出的相位將為正。

反相放大器被認(rèn)為是最簡(jiǎn)單和廣泛使用的運(yùn)算放大器配置之一。下圖表示反相運(yùn)算放大器的電路：

從上圖可以看出，反饋是給運(yùn)放的，使電路閉環(huán)工作。為了使電路準(zhǔn)確運(yùn)行，向其提供負(fù)反饋。因此，為了具有閉環(huán)電路，在運(yùn)算放大器的反相端提供輸入以及來(lái)自輸出的反饋信號(hào)。

對(duì)于上述電路，其增益為：

非反相放大器的定義

在輸出端產(chǎn)生放大信號(hào)的放大器，其相位與應(yīng)用輸入的相位相似，稱為非反相放大器或同相運(yùn)算放大器。這僅僅意味著對(duì)于具有正相位的輸入信號(hào)，輸出也將為正。同樣，負(fù)相輸入也是如此。

下圖表示非反相放大器的電路：

在這種情況下，為了具有與輸入相同相位的輸出，在放大器的非反相端子處施加輸入信號(hào)。但是這里也要提供負(fù)反饋，因此，反饋信號(hào)被提供給運(yùn)算放大器的反相端子。非反相放大器的閉環(huán)增益如下所示：

需要注意的是，具有反相配置的放大器可以轉(zhuǎn)換為同相放大器，只需改變提供的輸入連接即可。

反相放大器和非反相放大器的簡(jiǎn)單對(duì)比及主要特點(diǎn)可以參考下表格：

主要區(qū)別

從上面的對(duì)比內(nèi)容可以很容易知道反相放大器和非反相放大器之間的區(qū)別差異，其主要表現(xiàn)在以下幾個(gè)方面：

區(qū)分反相放大器和非反相放大器的關(guān)鍵因素是根據(jù)輸入和輸出之間存在的相位關(guān)系來(lái)完成的。在反相放大器的情況下，輸出與輸入異相。而對(duì)于非反相放大器，輸入和輸出都處于同一相位。

反相放大器中的輸入信號(hào)施加在運(yùn)算放大器的負(fù)端。相反，在非反相放大器的情況下，輸入端提供在正極端子。

反相放大器提供的增益是電阻的比率。相反，非反相放大器的增益是1與電阻之比的總和。

在反相放大器中，同相端接地。而在非反相放大器中，運(yùn)算放大器的反相端接地。

反相放大器實(shí)現(xiàn)的增益為負(fù)，因此它提供反相輸出。但對(duì)于非反相放大器，增益為正，因此實(shí)現(xiàn)的輸出本質(zhì)上是非反相的。

總結(jié)

以上就是關(guān)于反相和同相放大器的簡(jiǎn)單介紹以及二者之間的主要區(qū)別。需要注意的是，在反相和同相放大器中都使用負(fù)反饋來(lái)幫助提供放大器的可控增益。