本文主要是關于運放正相與反相放大的相關介紹，并著重對運放正相與反相放大性能的差異進行了詳盡的闡述。

運算放大器

運算放大器（簡稱“運放”）是具有很高放大倍數的電路單元。在實際電路中，通常結合反饋網絡共同組成某種功能模塊。它是一種帶有特殊耦合電路及反饋的放大器。其輸出信號可以是輸入信號加、減或微分、積分等數學運算的結果。 ［1］ 由于早期應用于模擬計算機中，用以實現數學運算，故得名“運算放大器”。運放是一個從功能的角度命名的電路單元，可以由分立的器件實現，也可以實現在半導體芯片當中。隨著半導體技術的發展，大部分的運放是以單芯片的形式存在。運放的種類繁多，廣泛應用于電子行業當中。

運放如圖有兩個輸入端a（反相輸入端），b（同相輸入端）和一個輸出端o。也分別被稱為倒向輸入端非倒向輸入端和輸出端。當電壓U-加在a端和公共端（公共端是電壓為零的點，它相當于電路中的參考結點。）之間，且其實際方向從a 端高于公共端時，輸出電壓U實際方向則自公共端指向o端，即兩者的方向正好相反。當輸入電壓U+加在b端和公共端之間，U與U+兩者的實際方向相對公共端恰好相同。為了區別起見，a端和b 端分別用“-”和“+”號標出，但不要將它們誤認為電壓參考方向的正負極性。電壓的正負極性應另外標出或用箭頭表示。

一般可將運放簡單地視為：具有一個信號輸出端口（Out）和同相、反相兩個高阻抗輸入端的高增益直接耦合電壓放大單元，因此可采用運放制作同相、反相及差分放大器。

運放的供電方式分雙電源供電與單電源供電兩種。對于雙電源供電運放，其輸出可在零電壓兩側變化，在差動輸入電壓為零時輸出也可置零。采用單電源供電的運放，輸出在電源與地之間的某一范圍變化。

運放的輸入電位通常要求高于負電源某一數值，而低于正電源某一數值。經過特殊設計的運放可以允許輸入電位在從負電源到正電源的整個區間變化，甚至稍微高于正電源或稍微低于負電源也被允許。這種運放稱為軌到軌（rail-to-rail）輸入運算放大器。

運算放大器的輸出信號與兩個輸入端的信號電壓差成正比，在音頻段有：輸出電壓=A0（E1-E2），其中，A0 是運放的低頻開環增益（如 100dB，即 100000 倍），E1 是同相端的輸入信號電壓，E2 是反相端的輸入信號電壓。

運算放大器是用途廣泛的器件，接入適當的反饋網絡，可用作精密的交流和直流放大器、有源濾波器、振蕩器及電壓比較器。

反相放大器

電子電路中的運算放大器，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。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，在圖所示電路中，象把輸出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 相輸入端電壓都變為0V，輸出電壓穩定。

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。

應用：

積分器

將原來反相放大器R2電阻，換成一顆電容器C2 ， 此時輸入信號Vi與輸出信號Vo之關系，形成一積分關系。

微分器

將原來反相放大器R1電阻，換成一顆電電容器C ，此時輸入信號Vi與輸出信號Vo之關系，即變形成一微分關系。

加法器

若將反相放大器稍微變化一下，此時輸入信號與輸出信號Vo之關系，若R1 = R2 = R3 =。..= Rn = Rf，就可簡化為Vo =－（V1+V2+V3+.。.+Vn），形成一加法關系。

運放正相與反相放大性能的差異

電子電路中的運算放大器，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。

運放的同相和反相區別：

1、同相放大器的輸入阻抗和運放的輸入阻抗相等，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到輸入端的串聯電阻的阻值。因此當要求輸入阻抗很高的時候就應選擇同相放大器！

2、同相放大器的輸入信號范圍受運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，首選反相放大，因為反相放大只存在差模信號，抗干擾能力強，可以得到更大的輸入信號范圍。

3、在設計中要求放大倍數相同的情況下盡量選擇數值小的電阻配合，這樣可以減小輸入偏置電流的影響和分布電容的影響。如果很計較功耗，則要在電阻數值方面折中。

結語

關于運放正相與反相放大的相關介紹就到這了，如有不足之處歡迎指正。

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