運放電路：同相放大還是反相放大？

電子電路中的運算放大器，有同相輸入端和反相輸入端，輸入端的極性和輸出端是同一極性的就是同相放大器，而輸入端的極性和輸出端相反極性的則稱為反相放大器。

圖一運放的同向端接地=0V，反向端和同向端虛短，所以也是0V，反向輸入端輸入電阻很高，虛斷，幾乎沒有電流注入和流出，那么R1和R2相當于是串聯(lián)的，流過一個串聯(lián)電路中的每一只組件的電流是相同的，即流過R1的電流和流過R2的電流是相同的。

流過R1的電流：I1=(Vi-V-)/R1………a

流過R2的電流：I2=(V--Vout)/R2……b

V-=V+=0………………c

I1=I2……………………d

求解上面的初中代數(shù)方程得

Vout=(-R2/R1)*Vi

這就是傳說中的反相放大器的輸入輸出關(guān)系式了。

圖二中Vi與V-虛短，則Vi=V-……a

因為虛斷，反向輸入端沒有電流輸入輸出，通過R1和R2的電流相等，設(shè)此電流為I，由歐姆定律得：

I=Vout/(R1+R2)……b

Vi等于R2上的分壓，即：Vi=I*R2……c

由abc式得Vout=Vi*(R1+R2)/R2，這就是傳說中的同相放大器的公式了。

集成運算同相放大器和反相放大器的選擇[2]

運算放大器可以接成同相放大也可以接成反相放大，那使用同相放大好還是反相放大好呢?我們先來看同相放大和反相放大的區(qū)別：

同相放大器

優(yōu)點：輸入阻抗和運放的輸入阻抗相等，接近無窮大

缺點：放大電路沒有虛地，因此有較大的共模電壓，抗干擾能力相對較差，使用時要求運放有較高的共模抑制比，另一個小缺點就是放大倍數(shù)只能大于1;

反相放大器

優(yōu)點：兩個輸入端電位始終近似為零(同相端接地，反相端虛地)，只有差模信號，抗干擾能力強;

缺點：輸入阻抗很小，等于信號到輸入端的串聯(lián)電阻的阻值。

另外就是二者的增益計算公式不同，相位相反

由此可見，對比它們要在以下幾個方面：輸入輸出阻抗，共模的抗干擾

1、同相放大器的輸入阻抗和運放的輸入阻抗相等，接近無窮大，同相放大器的輸入電阻取值大小不影響輸入阻抗;而反相放大器的輸入阻抗等于信號到輸入端的串聯(lián)電阻的阻值。因此當要求輸入阻抗很高的時候就應(yīng)選擇同相放大器!

2、同相放大器的輸入信號范圍受運放的共模輸入電壓范圍的限制，反相放大器則無此限制。因此如果要求輸入阻抗不高且相位無要求時，首選反相放大，因為反相放大只存在差模信號，抗干擾能力強，可以得到更大的輸入信號范圍。

3、在設(shè)計中要求放大倍數(shù)相同的情況下盡量選擇數(shù)值小的電阻配合，這樣可以減小輸入偏置電流的影響和分布電容的影響。如果很計較功耗，則要在電阻數(shù)值方面折中。

[1]ke xu2, 運放同相放大和反相放大的理解

[2]kevinhg的博客,集成運算同相放大器和反相放大器的選擇