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[科普中国]-同相放大器

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同相放大器是另外一种基本运放电路,采用负反馈稳定总电压增益。这种放大器的负反馈还可以增加输入阻抗,减小输出阻抗。

背景运算放大器(叩amps)具有很强的通用性。可以用于数学运算,如加、减、乘、积分和微分。很多电子电路使用运算放大器作为其组成部分,如放大器、滤波器、振荡器和触发器等。运算放大器OP是信号处理和信号变换中常用的元件,常用的有同相输入和反相输入两种类型。

从信号的输入输出端口看,运算放大器可以看作一个三端口器件。理想运算放大器具有如下特性:输入阻抗无限大、输出阻抗为零、偏移电压为零、带宽无限、共模抑制比和开环增益均无限大。

简介对于同相放大器,由于反馈回路至负相端,其放大倍数与输入信号没有关系,即使输入信号的内阻R发生大幅度的变化,也不会将该变化引入到运放的放大倍数中。而反相放大器就受到信号内阻的影响。但是同相放大器也有一定的不便:如果在同相运放的反相端进行零点调节或者添加加法电路,会引起信号源阻抗变化导致增益的改变,这需要特别注意。一般在使用同相放大器时,反相端除了连接反馈电路外,不引入其他的电路。

同相放大器的一个常用应用是电压跟随器,常用的电压跟随器。1

基本电路下图所示是同相放大器的交流等效电路。输入电压Uin。驱动同相输入端,该电压被放大后产生同相的输出电压,输出电压的一部分通过分压器反馈到输入端。R1上的电压是加在反相输入端的反馈电压,这个反馈电压几乎与输入电压相等。由于开环电压增益很高,V1和V2之间的差别很小。由于反馈电压与输入电压相反,所以形成负反馈。

负反馈稳定总电压增益的原理如下:如果开环电压增益Avol由于某种原因增加了,输出电压将随之增加,并反馈更多的电压到反相输人端。这个反相的反馈电压使净输入电压(V1--V2)减小。因此,尽管Avol增加,
(V1--V2)却减小了,最终输出的增加量比没有负反馈时小很多。总的结果是输出电压只有很小的增加。2

本词条内容贡献者为:

肖志勇 - 副教授 - 江南大学