運算放大器的兩種比例放大電路方案介紹
發布時間：2023-09-25 欄目行業：產品知識 瀏覽次數：
運算放大器，它有兩個輸入引腳和一個輸出引腳。其中兩個輸入引腳，一個是正相輸入，一個是負相輸入。
正是因為運算放大器有正相輸入和負相輸入之分，所以工程師在用運算放大器開發比例放大電路，就有正相比例放大電路和負相比例放大電路兩種類型了。就比例放大電路而言，正相的意思，就是運算放大器輸出的電壓與輸入的電壓是成正比例的；同理，負相的意思，就是運算放大器輸出的電壓與輸入的電壓也是成正比例關系的，只是多了一個負號。正不正相，我們先不用管它。我們只知道，運算放大器的一個基本電路特性是虛短和虛斷。根據虛斷的特性，運算放大器的兩個輸入引腳，流過的電流是0。也就是流過電阻R1的電流也是0，同樣流過電阻R3的電流也是等于流過電阻R2的電流。又根據虛短的特性，運算放大器兩個輸入引腳的電壓是相同的，因此VA = VB。又因為Vin = VA，所以就有Vin = VB。對于輸出電壓Vout，它與R2電阻和R3電阻構成了一個回路。根據電路的歐姆定律，流過電阻R2和電阻R3的電流是等于
這是一方面；另外一方面，對于電阻R2而言，流過它的電流也等于它兩端的電壓除以它的阻值，也就是
VB是什么電壓？它既是電阻R2兩端的電壓，也是運算放大器負相輸入引腳的電壓，這個電壓在數值上，它是等于運算放大器正相輸入引腳的電壓
I = VB / R2 = VA / R2 = Vin / R2
我們把這些表示電流的式子，放在一起，就可以計算出來
Vin / R2 = Vout / (R2 + R3)
通過這個式子，可以發現運算放大器輸出的電壓Vout與輸入的電壓Vin之間的關系
Vout = Vin * (R2 + R3) / R2
顯然，電阻R2加上電阻R3的阻值，是要大于電阻R2阻值的，也就是(R2 + R3) / R2的值是要大于1的。從這個層面講，Vout是要大于Vin，運算放大器輸出的電壓是超過了輸入的電壓，所以這個電路就實現了放大的功能。而且，這個放大的倍數就是(R2 + R3) / R2，只與這兩個電阻的阻值有關系。不知道有沒有發現，經過芯片哥電路的計算，輸出的Vout與輸入的電壓Vin，它倆都是同相的。輸入的電壓，如果是正電壓，輸出的電壓也是正電壓；輸入的電壓，如果是負電壓，輸出的電壓也是負電壓。這就是正相比例放大電路的原理。
按照運算放大器的原理，同樣的計算過程，可以計算出這個比例放大電路，它的輸出電壓Vout與輸入電壓Vin之間的關系式
這個等式就出現了一個“負號”，于是我們就把它稱之為負相比例放大電路，輸出的電壓與輸入的電壓，有一個反相的關系。這就是運算放大器的兩種比例放大電路方案，一個是正相比例放大，一個是負相比例放大。
