以下內容中，小編將對以往在設計反相放大器的時候碰見的一個設計坑點進行介紹，希望本文能幫您增進對反相放大器的了解，和小編一起來看看吧。

一、反相放大器原理解析

如圖所示，反相放大器電路具有放大輸入信號并反相輸出的功能。“反相”的意思是正、負號顛倒。這個放大 器應用了負反饋技術。所謂負反饋，即將輸出信號的一部分返回到輸入，在上圖所示電路中，像把輸出Vout經由R2 連接（返回）到反相輸入端（-)的連接方法就是負反饋。

運算放大器具有以下特點，當輸出端不加電源電壓時，正相輸入端（+）和反相輸入端（-)被認為施加了相同的電壓，也就是說可以認為是虛短路。所以，當正相輸入端 (+)為0V時，A點的電壓也為0V。

運算放大器的輸入阻抗極高，反相輸入端（-）中基本上沒有電流。因此，當Ie經由A點流向R2時，I1和I2電流基本相等。由以上條件，對R2使用歐姆定律，則得出Vout=- I1xR2。I1為負是因為I2從電壓為0V的點A 流出。換一個角度來看，當反相輸入端（-)的輸入電壓上升時，輸出會被反相，向負方向大幅度放大。由于這 個負方向的輸出電壓經由R2與反相輸入端相連，因此，會使反相輸入端（-)的電壓上升受阻。反相輸入端和正 相輸入端電壓都變?yōu)?V，輸出電壓穩(wěn)定。

通過這個放大器電路中輸入與輸出的關系來計算一下增益。增益是Vout和Vin的比，即 Vout/Vin= (-I1xR2) / (I1xR1) =- R2/R1。所得增益為-，表示波形反相。

二、反相放大器設計踩坑實例

反相放大器與生俱來的有個小缺陷，反相輸入放大器的輸入阻抗不是很高，而我們在電路設計中一般希望放大器的輸入阻抗要高，這樣放大器才不會從信號源吸收電流，才不會影響待放大信號以及對電路的放大結果產生影響。為什么這么說呢？請看下面一個反相輸入放大器的圖（以下反相輸入放大器簡稱為反相放大器，打字好累啊，能少打幾個是幾個）。

根據公式，Vout=-Vin*Rf/Rin，可得知放大倍數(shù)為10K/1K=10倍。好了，先請記住這個結果。

下面根據運放“虛短虛斷”的特點來分析下，上圖同相輸入端接地，電位為0，根據運放虛短的特點，運放的3腳同相輸入端和4腳反相輸入端的電位相等，所以4腳反相輸入端的電位也為0電位。電阻Rin的右端相當于連接到0電位，運放等效戴維南電路如下圖：

現(xiàn)在想象一下，我們把整個放大電路看成一個黑盒子（如下圖），我們從Vin這個信號源處往這個黑盒子里面看，從下圖能看出來，這個Rin就決定了反向放大器的輸入阻抗，所以這個反相放大器的輸入阻抗就為Rin的大小1K.

因為Rin的存在，導致反相放大器輸入阻抗低，從而導致反相放大器在工作時會對信號源產生影響，從而對放大結果產生影響，下面我們來講講是怎么對反相放大器的放大結果產生影響的？我們常見的信號源Vin,一般都不是理想的電壓源，它會有內阻，假定上圖的這個信號源的內阻為Rz,大小為1K.根據這個修改下原理圖如下：

如上圖，可明顯的看出，信號源內阻Rz和Rin是串聯(lián)的，根據反相放大器公式，Vout=-Vin*Rf/(Rz+Rin),可求得結果為10k/(1k+1k)=5倍，還記得最開始的計算結果嗎？放大結果不是10倍嗎？對，我們預想的電路是想將輸入信號放大10倍，而現(xiàn)在的結果大相徑庭，誤差足足一倍，而且同樣的電路輸入不同內阻的信號源，也就是Vin的內阻Rz不同的話，放大結果還會不一樣。

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