当前位置: 华乐知识库 > 知识库 > 电工 > 详情
反相放大器结构原理和定义
如果输入信号进入反相输入端,并且是工作于闭环状态的,其输入、输出电压信号的变化趋势是相反的,即构成反相放大器电路。如图1所示,仍然采用创意原理符号绘图。后文中为了图形简洁,对于反相放大器,有时省略掉同相输入端偏置电路,而使同相输入端直接接地。


图1 反相放大器的三种基本电路形式
反相放大器,系同相端接地(或经偏置电阻接地),输入信号从反相输入端进入的电路结构。由两输入端“虚短”关系,(因同相端接地之缘故)又可导出“虚地”概念,而此概念仅指反相放大器而言。因设计者的考虑不同,其同相端输入端有直接接地者,也有添加偏置电阻R3而接地者,而在其分析电路原理和故障检修时并无不同。
显然,因其同相输入端接地,放大器的最后控制目的,是在放大区域内,无论输入为何信号,在输出级动态调整下,总是使反相输入端变为0V地电平。上图中,R1为输入电阻,R2为反馈电阻,电路的电压放大倍数=R2/R3。
就此,可得出反相放大器正常工作状态的根本特征:
(1)两个输入端对地均为0V。
(2)输入、输入信号电压呈反向变化趋势,大小取决于R1、R2的比例关系。
如果需要分析或得出检测判断,首先要确定图中电路,何点是信号输入端?
因反相放大器的“虚地”特性,运放器件本身的两个输入端为0V地电平,并不随输入信号电压变化而变化(或仅为瞬态变化,测量中极难捕捉),显然,输入电阻R1右端并非信号输入端,而其左端才是信号输入端,故R2/R1=-VOUT/VIN-(R1左端输入电压)。
或可这样认为:如上图电路中,R1两端即为输入电压,R2两端为反向的输出电压,对该电路电压放大倍数及好坏,仅需用表笔搭上两搭,就一清二楚了——VR1两端电压为输入电压;VR2两端电压为反向的输出电压。
1、反相放大器工作原理
由输入电阻的反馈电阻的比例不同,反相放大器又可分为三种类型的电路。即:
(1)反相器。反馈电阻和输入电阻的比例关系为:R2=R1。
(2)反相放大器。反馈电阻和输入电阻的比例关系为:R2>R1。
(3)反相衰减器。反馈电阻和输入电阻的比例关系为:R2<R1。
其中反相器又称倒相器电路,因输出、输出变化趋势相反、其绝对值相等而得名;反相放大器,具有信号反相和放大双重作用;反相衰减器,具有信号反相和衰减双重作用。三种电路均有普遍应用。
分析其电路原理的出发点,仍为电阻串联分压唱主角,运放器件为配角。或可从输入电流角度进行分析亦可。如上图,将其偏置电路单独画出,更能说明问题。


图2 反相放大器三种偏置电路
上图a电路,R1、R2组成串联分压电路,信号极性决定了信号电流方向,向从下往下的,即从信号端流向输出端。因流入R1、R2的为同一电流,R1=R2,分压点为0V,故可推知OUT端必然为-1V。输出端的-1V(分压点的0V)是由输出级Q2的导通程度所决定的,是据输入信号自行调整的。
也可换个角度进行分析。因流入R1的信号电流为+1mA,须令流经R2的电流为-1mA,才能使其分压点为0V。而运放器件的任务,就是自动控制R2两端电压(或控制R2中流经与R1等量的反向电流),使其反相输入端变为0V(反相放大器的控制目标)而已。
由此推知,当R2>R1时,为得出流经R2电流仍为R1等量的反向电流,而OUT端必然要调整输出为-3V;当R2<R1时,为得出流经R2电流仍为R1等量的反向电流,而OUT端必然要调整输出为-0.5V。
整个运放电路,说穿了,嗨,就是玩转着电阻串联分压的一个游戏。只要掌握了电阻串联分压电路的分析能力,也就是找到了分析运放电路原理的金钥匙。
2、反相放大器故障检修
(1)反相放大器的正常工作状态。
即符合两个根本特征:
a、两个输入端对地均为0V。
b、输入、输入信号电压呈反向变化趋势,大小取决于R1、R2的比例关系。
不为此,即故障状态。
(2)检修同相放大器的原则仍然适用于反相放大器。
a、“虚地”原则不符合后,先按比较器原则检测,符合之,运放器件好,外围元件故障。
b、不符合比较器原则,则运放器件坏。

您可能感兴趣的
  • 张某向榆中县公安局提出开办旅店的申请,如果张某的材料不齐全,县公安局最迟应在收到申请材料之日起五个工作日内告知张某补正。()

  • 行政许可的设立机关应当定期对其设定的行政许可进行()。

  • 制动器的工作行程不得超过全行程的____。

  • 在低压干线式供电系统中,干线电缆供电的三相电动机越多,根据电阻并联总电阻小的原理可知,干线电缆的电阻就越小。

  • 为保证在电缆隧道内施工作业安全,电缆隧道内应有()。

  • 关于保密立法,我国尚处于起步阶段,已经形成一个具备完整性、适用性、针对性的法律体系。判断对错

  • 简述学生焦虑症产生的原因

  • 结合幼儿园具体实际,试论述幼儿园的保教结合的原则在幼儿园中有哪些体现?

×
验证