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【电子基础知识】反相放大器原理及运用

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发表于 2023-2-2 23:01:19 | 显示全部楼层 |阅读模式
【电子基础知识】反相放大器原理及运用


反相放大器就是从普通的运算放大器电路演变而来,将电压进行反相运算放大。
基本原理构造如下图,输入源输入到运算放大器﹣端,+端直接通过电阻接地。运放输出端和输入-端跨接一个电阻。
640?wx_fmt=jpeg.jpg
增益公式推导:
1、根据“虚短”原理,运算放大器+端电压V+ 等-端电压V-,V+=V-=0V。
2、根据“虚断“原理,运算放大器的输入端阻抗很大,没有电流流过。那么根据总支路电流和为0的原理,Is=If。
也就是说(Vs-V-)/R1=(V- - Vo)/Rf 。
3、而V-=0V, 那么 就是Vs/R1 = -Vo/Rf , 推出反向公式 Vo=-Rf/R1 * Vs , 反向放大增益就是 - Rf/R1 。
应用场景:
1、一般都是有负压的场景下,将一个小的正压通过反向放大器,转换成一个放大倍数后的负压。如下图。
在这个应用中,Rf的值为20K, R1的值为10K, 那么反向增益就是2倍,输出就是就是输入电压的-2倍。
640?wx_fmt=png.jpg
2、反向放大器能把正压变成负压,自然也可以把负压变成正压。在很多情况下,我们需要把电路中的负压直接变成正压。比如我们需要就这个负压电源进行监控,进行AD采样。AD采样都是采样的正值,一般采样口是3.3V的电源域。那么就需要把这个负压转换成一个在3.3V以内的正压。同时反向放大器的两个增益电阻同时也是采样电阻,精度最好采用精度高的,比如1%精度的。
以下就是把一个-12.5V通过反相放大器将电压缩小到一个正压为2.75V的电压,以便MCU进行AD采样。
640?wx_fmt=png.jpg

来源:零是起源

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