反向运算放大器讲解

在运算放大器基础知识中，我们了解到运算放大器的开环增益(AVO ) 可能非常高，高达 1,000,000 (120dB) 或更高。

然而，这种非常高的增益对我们没有实际用处，因为它使放大器既不稳定又难以控制，因为输入信号是最小的，仅几微伏 (μV) 就足以使输出电压达到饱和并向一个或另一个电压电源轨摆动，从而失去对输出的完全控制。

所以在实际应用中，除了个别应用，类似电压跟随器。不需要加反馈电阻，大部分的应用都需要反馈电阻。

电压跟随器

对于反向运放，我们都会有一个电阻从输出端接到输入端，功能就是降低整体的增益，使得放大器更稳定一些。

闭环增益

是指在反馈电路中，输出信号与输入信号的比值。在一个典型的反馈放大器电路中，一部分输出信号被馈回输入端口，这就形成了一个反馈回路。反馈回路中的信号与输入信号相加，然后输入到放大器的输入端口。通过反馈回路中的信号对输入信号进行调整，可以控制放大器的增益和频率响应，从而实现对输出信号的精确控制。

反向运放的配置

反向放大器

在此反相放大器电路中，运算放大器与反馈相连以产生闭环操作。在处理运算放大器时，要记住反相放大器的两个非常重要的规则，它们是：“没有电流流入输入端”（虚断）和“-“的电压 始终等于 “+”处的电压。（虚短）然而，在现实世界的运算放大器电路中，这两个规则都被稍微打破了。

闭环增益推导

这都没啥说的，记住结论或许更重要：

Gain（av）=Vout/Vin=-Rf/Rin

就是说反向放大器的增益是由反馈电阻Rf和输入电阻Rin共同决定的。而不再是一个很大的增益。

注意事项

1. 满足运算放大器的工作要求：在使用反向放大器电路时，需要确保运算放大器的工作电源电压和工作温度范围符合规定要求，以保证电路稳定工作。
2. 选择合适的反馈电阻：反向放大器电路中的反馈电阻决定了电路的放大倍数，因此需要根据具体应用要求选择合适的电阻值。
3. 防止电路失稳：在选择反馈电阻时，需要考虑电路的稳定性问题。如果反馈电阻太大或太小，可能会导致电路失稳，出现振荡等问题。为了避免这种情况的发生，需要进行电路仿真和实验验证。
4. 处理输入信号的偏移电压：运算放大器具有输入偏移电压，可能会导致输出信号存在偏移。为了避免这种情况的发生，需要进行电路校准或者使用带有输入偏移电压补偿的运算放大器。
5. 处理输出信号的截止问题：反向放大器电路中，反馈电阻和输入电阻组成了一个高通滤波器，可能会导致低频信号被截止。为了避免这种情况的发生，可以使用低通滤波器或者加入一个电容以提高低频响应。