運(yùn)算放大器中,同相輸入與反向輸入的輸入阻抗的區(qū)別 - 全文

　　電子電路中的運(yùn)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(yùn)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(gè)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?yàn)樘摂?，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(yùn)算同相放大器和反相放大器的選擇

　　運(yùn)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(diǎn)：輸入阻抗和運(yùn)放的輸入阻抗相等，接近無窮大;

　　缺點(diǎn)：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(duì)較差，使用時(shí)要求運(yùn)放有較高的共模抑制比，另一個(gè)小缺點(diǎn)就是放大倍數(shù)只能大于1。

　　反相放大器

　　優(yōu)點(diǎn)：兩個(gè)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(hào)，抗干擾能力強(qiáng);

　　缺點(diǎn)：輸入阻抗很小，等于信號(hào)到輸入端的串聯(lián)電阻的阻值。

　　另外就是二者的增益計(jì)算公式不同，相位相反

　　由此可見，對(duì)比它們要在以下幾個(gè)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(yùn)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(hào)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(shí)候就應(yīng)選擇同相放大器！

　　2、同相放大器的輸入信號(hào)范圍受運(yùn)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(shí)，首選反相放大，因?yàn)榉聪喾糯笾淮嬖诓钅Ｐ盘?hào)，抗干擾能力強(qiáng)，可以得到更大的輸入信號(hào)范圍。

　　3、在設(shè)計(jì)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(jì)較功耗，則要在電阻數(shù)值方面折中。

　　運(yùn)算放大器中，同相輸入與反向輸入的輸入阻抗的區(qū)別？

　　同相輸入的輸入阻抗高，反相輸入的輸入阻抗低。同相輸入的輸入阻抗基本上由同相端并聯(lián)的偏置電阻決定，這個(gè)電阻可以用得很大 ；反相輸入時(shí)，由于有反饋電阻并聯(lián)于反相端與輸出端之間，這個(gè)反饋電阻不可能用得很大，所以反相輸入的輸入阻抗比較低。

　　在運(yùn)放的CMRR起決定作用時(shí)，反相放大器的CMRR較優(yōu)

　　反相放大器，運(yùn)放的輸入共模幾乎是恒定的，共模放大倍數(shù)不反映到輸出，而同相放大器中運(yùn)放的輸入共模與輸入信號(hào)一起變化，運(yùn)放的共模放大倍數(shù)會(huì)反映到輸出。所以在運(yùn)放的CMRR起決定作用時(shí)，反相放大器的CMRR較優(yōu)。

　　1、同相放大器的輸入阻抗和運(yùn)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(hào)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(shí)候就應(yīng)選擇同相放大器！

　　2、同相放大器的輸入信號(hào)范圍受運(yùn)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(shí)，首選反相放大，因?yàn)榉聪喾糯笾淮嬖诓钅Ｐ盘?hào)，抗干擾能力強(qiáng)，可以得到更大的輸入信號(hào)范圍。

　　3、在設(shè)計(jì)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(jì)較功耗，則要在電阻數(shù)值方面折中。