运放应用1 - 反相放大电路

运放应用1 - 反相放大电路

引用

CSDN

1.

https://m.blog.csdn.net/dmf_fff/article/details/139456785

1. 前置知识

反相放大电路存在负反馈电路，工作在线性区，可以利用虚短概念来分析电路。需要注意的是，运放的虚断特性是一直存在的，而虚短特性则需要运放工作在线性区才成立。

有关运放的基础知识，可以参考相关资料。

2. 反相放大电路分析

如图所示，反相放大电路中同相输入端接参考电压 (V_{ref})，反相输入端作为输入源 (V_{in})，输出端电压为 (V_o)。

由图可知，此电路存在负反馈网络，可以认为其在一般情况下是工作在线性区的。运放工作在线性区时，可以使用虚短特性来分析电路。这里所说的线性区是指放大结果没有超出运放的输出范围。

依据虚短特性，同相输入端等于反相输入端，即 (V_{ref} = V_{in})。同时，依据虚短和虚断特性，可以将电路简化如下：

简化后的电路利用初中知识即可分析。引入虚短和虚断特性仅仅是分析电路的一种技巧，并不是说真的存在短路和断路的情况。

下面是反相放大电路的公式推导：

依据电流相等进行推导：

[
\frac{(V_{ref} - V_{in})}{R_g} = \frac{(V_{o} - V_{ref})}{R_f}
]

[
(V_{ref} - V_{in})*R_f = (V_{o} - V_{ref})*R_g
]

[
(V_{o} - V_{ref}) = (V_{ref} - V_{in})*\frac{R_f}{R_g}
]

[
V_{o} = (V_{ref} - V_{in})*\frac{R_f}{R_g} + V_{ref}
]

3. 反相放大电路仿真

3.1 (V_{ref} = 0)

3.2 (V_{ref} = 1)