反相比例放大器课件
同相比例和反相比例放大器之欧阳文创编
同相比例和反相比例时间：2021.03.12 创作：欧阳文一、反相比例运算放大电路图 1 反相比例运算电路反相输入放大电路如图1所示，信号电压通过电阻R1加至运放的反相输入端，输出电压vo通过反馈电阻Rf反馈到运放的反相输入端，构成电压并联负反馈放大电路。
R ¢为平衡电阻应满足R ¢= R1//Rf。
利用虚短和虚断的概念进行分析，vI=0，vN=0，iI=0，则即∴该电路实现反相比例运算。
反相放大电路有如下特点1．运放两个输入端电压相等并等于0，故没有共模输入信号，这样对运放的共模抑制比没有特殊要求。
2．vN= vP，而vP=0，反相端N没有真正接地，故称虚地点。
3．电路在深度负反馈条件下，电路的输入电阻为R1，输出电阻近似为零。
二、同相比例运算电路图 1 同相比例运算电路同相输入放大电路如图1所示，信号电压通过电阻RS加到运放的同相输入端，输出电压vo通过电阻R1和Rf反馈到运放的反相输入端，构成电压串联负反馈放大电路。
根据虚短、虚断的概念有vN= vP= vS，i1= if于是求得所以该电路实现同相比例运算。
同相比例运算电路的特点如下1．输入电阻很高，输出电阻很低。
2．由于vN= vP= vS，电路不存在虚地，且运放存在共模输入信号，因此要求运放有较高的共模抑制比。
三、加法运算电路图1所示为实现两个输入电压vS1、vS2的反相加法电路，该电路属于多输入的电压并联负反馈电路。
由于电路存在虚短，图 1 加法运算电路运放的净输入电压vI=0，反相端为虚地。
利用vI=0，vN=0和反相端输入电流iI=0的概念，则有或由此得出若R1= R2= Rf，则上式变为–vO= vS1+ vS2式中负号为反相输入所致，若再接一级反相电路，可消去负号，实现符合常规的算术加法。
该加法电路可以推广到对多个信号求和。
从运放两端直流电阻平衡的要求出发，应取R´=R1//R2// Rf。
四、减法运算电路1、反相求和式运算电路、差分式减法电路图 1 反相求和式减法电路图 1及由于vN=vP，可以求出若取，则上式简化为即输出电压vO与两输入电压之差（vS2–vS2）成比例，其实质是用差分式放大电路实现减法功能。
反相比例放大电路演示教学
反相比例放大电路
集成运算放大器按照输入方式可以分为同相、反相、差分三种接法，按照输入电压
与输岀电压的运算关系可以分为比例、加法、减法、积分、微分等，输入方式和运算关系组合起来，可以构成各种运算放大器。
1.反相接法
(1 )反相比例放大电路(图3.8a.1 )的输入信号从运算放大器的反相输入端引入，输岀信号与输入信号反相，并按比例放大为
式中A0为运算放大器的开环电压放大倍数，rid为差模输入电阻。
在开环电压放大倍数及差模输入电阻极大的条件下，可把运算放大器看作是理想的，则上式可以简化为
电压放大倍数集成运算放大器的输入级是由差动放大电路组成，它要求反相和同相输入端的外电阻相
等，因此要在同相输入端接入平衡电阻耐「丘I
仅供学习与交流，如有侵权请联系网站删除谢谢2
-o工
741
图3.8a.1 反相比例放大电路
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比例放大电路的设计和调试ppt课件
3.本次实验需要焊接，必须带电烙铁及烙铁架，可以自备万用表。
4.实验报告请于第14周周三（6月3日）中午1:00-1:30由负责的同 学按学号排好顺序整班交至21A#106室。过时不候。 晚交视作未交。
STEP2 预习部分
实验书p74
基本选题. 用LM324实现增益为20dB反相比例放大器，最小电阻为2k，要求完 成以下内容： 2.输入正弦波交流信号，用双踪示波器同时观察输入输出波形，并确定闭环增
操作验收内容
1.检查元件(5) 2.焊接电路(5) 3.规范操作（5） 4.仪器使用（15） 5.测试指标 （1）静态工作点测试(10) （2）动态指标： A.空载闭环放大倍数（10）； B.动态范围Vpp（10） C.上限截止频率fH（10） D.输入电阻Ri(10) 6.实验善后(10)
通过前两次实验，仪器使用和实验操作都应该已经掌握，所以 本次实验应将重点放在运放LM324的使用，然后通过实验的方 法加深理论知识的理解。
益 A u f 及输出动态范围。 3.在线性范围内，测量反相比例放大器的上限截止频率 f H ，并画出幅频特性
曲线。
4.测量输入电阻 R i 。
认真分析任务，明确测试指标
基本选题的任务分析得知，我们需要搭建前面设计好的 电路，然后完成以下几个指标的测试，这样才能验证同学 们设计的电路是否正确。 （1）工作点稳定，即测量静态工作点； （2）空载时的电压放大倍数Auf;输出电压动态范围 Uopp； （3）上限截止频率fH； （4）输入电阻Ri。
12V 双电源如何加到LM324中？？
b.然后将直流稳压电源的中间那个“独立/跟踪”的按键按下，实现“跟踪”功能。 这样从路（右路）的电压跟随主路（左路）的电压变化，不管之前从路的电压是 多少，在跟踪状态时，从路的电压跟主路电压一致。 需要说明的是，跟踪状态时，从路显示的电压可能和主路的一致，也有可能 显示全零。此时，直流稳压电压并未损坏，是一种正常现象。
同相比例和反相比例放大器
同相比例和反相比例一、反相比例运算放大电路反相输入放大电路如图1所示，信号电压通过电阻R 1加至运放的反相输入端，输出电压v o 通过反馈电阻Rf 反馈到运放的反相输入端，构成电压并联负反馈放大电路。
R ¢为平衡电阻应满足R ¢= R 1//R f 。
利用虚短和虚断的概念进行分析，v I=0，v N=0，i I =0，则即∴该电路实现反相比例运算。
反相放大电路有如下特点1．运放两个输入端电压相等并等于0，故没有共模输入信号，这样对运放的共模抑制比没有特殊要求。
2．v N= v P ，而v P=0，反相端N 没有真正接地，故称虚地点。
3．电路在深度负反馈条件下，电路的输入电阻为R 1，输出电阻近似为零。
二、同相比例运算电路图 1 反相比例运算电路同相输入放大电路如图1所示，信号电压通过电阻R S 加到运放的同相输入端，输出电压v o 通过电阻R 1和R f 反馈到运放的反相输入端，构成电压串联负反馈放大电路。
根据虚短、虚断的概念有v N= v P= v S ，i 1= if于是求得所以该电路实现同相比例运算。
同相比例运算电路的特点如下 1．输入电阻很高，输出电阻很低。
2．由于v N= v P= v S ，电路不存在虚地，且运放存在共模输入信号，因此要求运放有较高的共模抑制比。
三、加法运算电路图1所示为实现两个输入电压v S1、v S2的反相加法电路，该电路属于多输入的电压并联负反馈电路。
由于电路存在虚短，运放的净输入电压v I=0，反相端为虚地。
利用v I=0，v N=0和反相端输入电流i I=0的概念，则有或由此得出图 1 同相比例运算电路图 1 加法运算电路若R 1= R 2= R f ，则上式变为 –v O= v S1+ v S2式中负号为反相输入所致，若再接一级反相电路，可消去负号，实现符 合 常规的算术加法。
该加法电路可以推广到对多个信号求和。
从运放两端直流电阻平衡的要求出发，应取R ´=R 1//R2//R f 。
比例放大电路
比例放大电路同相比例和反相比例一、反相比例运算放大电路反相输入放大电路如图1所示，信号电压通过电阻R 1加至运放的反相输入端，输出电压v o 通过反馈电阻R f 反馈到运放的反相输入端，构成电压并联负反馈放大电路。
R ¢为平衡电阻应满足R ¢= R 1//R f 。
利用虚短和虚断的概念进行分析，v I=0，v N=0，i I=0，则即 ∴该电路实现反相比例运算。
反相放大电路有如下特点图 1 反相比例运算电路同相输入放大电路如图1所示，信号电压通过电阻R S加到运放的同相输入端，输出电压v o通过电阻R1和R f反馈到运放的反相输入端，构成电压串联负反馈放大电路。
根据虚短、虚断的概念有v N=v P=v S，i1= i f于是求得所以该电路实现同相比例运算。
同相比例运算电路的特点如下1．输入电阻很高，输出电阻很低。
2．由于v N=v P=v S，电路不存在虚地，且运放存在共模输入信号，因此要求运放有较高的共模抑制比。
三、加法运算电路图1所示为实现两个输入电压v S1、v S2的反相加法电路，该电路属于多输入的电压并联负反馈电路。
由于电路存在虚短，运放的净输入电压v I=0，反相端为虚地。
利用v I=0，v N=0和反相端输入电流i I=0的概念，则有或由此得出若R 1= R 2= R f ，则上式变为 –v O= v S1+ v S2式中负号为反相输入所致，若再接一级反相电路，可消去负号，实现符 合 常规的算术加法。
该加法电路可以推广到对多个信号求和。
图 1 加法运算电路从运放两端直流电阻平衡的要求出发，应取R ´=R 1//R2//R f 。
四、减法运算电路1、反相求和式运算电路 图1所示是用加法电路构成的减法电路，第一级为反相比例放大电路，若R f1=R 1，则v O1= –v S1；第二级为反相加法电路，可以推导出若取R 2= R f2，则v O = v S1–v S2由于两个运放构成的电路均存在虚地，电路没有共模输入信号，故允许v S1、v S2的共模电压范围较大。
反相比例放大电路
实用文档
集成运算放大器按照输入方式可以分为同相、反相、差分三种接法，按照输入电压
与输出电压的运算关系可以分为比例、加法、减法、积分、微分等，输入方式和运算关系组
合起来，可以构成各种运算放大器。
1. 反相接法
（1）反相比例放大电路（图3.8a.1）的输入信号从运算放大器的反相输入端引入，输
出信号与输入信号反相，并按比例放大为
式中A0为运算放大器的开环电压放大倍数，rid为差模输入电阻。
在开环电压放大倍数
及差模输入电阻极大的条件下，可把运算放大器看作是理想的，则上式可以简化为
电压放大倍数
集成运算放大器的输入级是由差动放大电路组成，它要求反相和同相输入端的外电阻相
等，因此要在同相输入端接入平衡电阻
图3.8a.1 反相比例放大电路
.。
同相比例和反相比例放大器之欧阳引擎创编
同相比例和反相比例欧阳引擎（2021.01.01）一、反相比例运算放大电路图 1 反相比例运算电路反相输入放大电路如图1所示，信号电压通过电阻R1加至运放的反相输入端，输出电压vo通过反馈电阻Rf反馈到运放的反相输入端，构成电压并联负反馈放大电路。
R ¢为平衡电阻应满足R ¢= R1//Rf。
利用虚短和虚断的概念进行分析，vI=0，vN=0，iI=0，则∴该电路实现反相比例运算。
反相放大电路有如下特点1．运放两个输入端电压相等并等于0，故没有共模输入信号，这样对运放的共模抑制比没有特殊要求。
2．vN= vP，而vP=0，反相端N没有真正接地，故称虚地点。
3．电路在深度负反馈条件下，电路的输入电阻为R1，输出电阻近似为零。
二、同相比例运算电路图 1 同相比例运算电路同相输入放大电路如图1所示，信号电压通过电阻RS加到运放的同相输入端，输出电压vo通过电阻R1和Rf反馈到运放的反相输入端，构成电压串联负反馈放大电路。
根据虚短、虚断的概念有vN= vP= vS，i1= if于是求得所以该电路实现同相比例运算。
同相比例运算电路的特点如下1．输入电阻很高，输出电阻很低。
2．由于vN= vP= vS，电路不存在虚地，且运放存在共模输入信号，因此要求运放有较高的共模抑制比。
三、加法运算电路图1所示为实现两个输入电压vS1、vS2的反相加法电路，该电路属于多输入的电压并联负反馈电路。
由于电路存在虚短，运放的净图 1 加法运算电路输入电压vI=0，反相端为虚地。
利用vI=0，vN=0和反相端输入电流iI=0的概念，则有或由此得出若R1= R2= Rf，则上式变为–vO= vS1+ vS2式中负号为反相输入所致，若再接一级反相电路，可消去负号，实现符合常规的算术加法。
该加法电路可以推广到对多个信号求和。
从运放两端直流电阻平衡的要求出发，应取R´=R1//R2//R f。
四、减法运算电路1、反相求和式运算电路、差分式减法电路图 1 反相求和式减法电路图 1及由于vN=vP，可以求出若取，则上式简化为即输出电压vO与两输入电压之差（vS2–vS2）成比例，其实质是用差分式放大电路实现减法功能。
反相比例运算放大器课件PPT
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B.理想集成运算放大器的特点是什么? 1.开环放大倍数：A→∞； 2.输入电阻：Ri→∞； 3.输出电阻：Ro=0； 4.共模抑制比：KCMR→∞
返回
1. u+ u–(虚短)
C.虚短、虚断的 结论
·相当于两输入端之间短路，但又未真正短路， 故称 “虚短” 。
2. i- = i+ 0(虚断)
·通过反馈组态可看出： 力强；输入电阻小，适合放大电流。
·通过u-=u+=0V（地电位）可看出：
（ 3 ） 电路存在虚地
三、真题再现：
37、如图15所示，A1、A2均为理想运算放大器（2014年） 1）说明A1和A2各组成何种基本应有电路？（4分） 2）写出uo1与uo的表达式（8分）
R4
R3
A1
知识目标
1.掌握反相比例运算放大器电路图； 2.掌握反相比例运算放大器放大倍数与 输出电压表达式； 3.掌握反相比例运算放大器的特点。
能力目标
能运用虚短虚断推导输出电压表 达式
情感目标
增强学生热爱科技的激情，培养 学生等量代换和推导能力。
·教学重点： 1.反向比例运算放大器的电路图 2.放大器的放大倍数；
·相当于两输入端之间断路，但又未真正断路， 故称 “虚断”。
1.反相比例运算电路图
i2
R2
二、新课讲授
结构特点：负反馈引到反相输入端， 信号从反相端输入。
i1 ui
R1
RP
_
+ +
uo
反馈电阻R2
电压并联负反馈
平衡Байду номын сангаас阻Rp，又称补偿电阻使输入端对 地的静态电阻相等，保证静态时输入级
的对称性。Rp=R1//R2
反相比例电路.ppt
Au
R RP
R
(1
Rf R1
)
P(1
Rf R1
)
两种形式的同向运算电路，电压放
大倍数的公式仅相差一个分压比P。
11
4、同相比例电路特例——电压跟随器
电压跟随器是同相比例运算的特例 。假如对普通的同相
比例电路，令Rf =0（或R1=∞），则电路变成如下图所示 的形式。
根据式：
Au
uo ui
电路的反馈组态是： 电压并联负反馈
图6－1反相比例运算电路
4
反相比例电路的特点：
因反向比例运算电路带有负反馈网络，所以，集 成运放工作在线性工作区。利用“虚断”和“虚短” 的概念可分析输出电压和输入电压的关系。
（1）运放两个输入端电压相等并等于0，故没 有共模输入信号，这样对运放的共模抑制比没有 特殊要求。 （2）uN= uP，而uP=0，反相端R1没有真正接地， 故称“虚地”点。 （3）电路在深度负反馈条件下，电路的输入电 阻为R1，输出电阻近似为零。
5
2、反相比例电路电压放大倍数
由虚断得： I+=I= 0 及 If=I1，U+=I+R0=0(V) 由虚短可知：U=U+=0(V)，即“虚地”
I1
Ui U R1
U1 0 Ui
R1
R1
If
U Uo Rf
0 Uo Rf
Uo Rf
Ui Uo
R1
R1
Uo
（1）输入电阻高；
（2）由于 u u ui ，电路的共模输入信号高，
10
因此集成运放的共模抑制比要求高。
3、改进型同相比例电路
同相比例放大器与反相比例放大器
您清楚吗?
<<西电丝路云课堂>>
Ii ui
uid
ui Ii
+
Ri +
-
-
Ro uo
Auo (ui ui )
Ii 0
ui
+
uid
ui
-
Ii 0
+
uo
-
Auo (ui ui )
◆同相输入+负反馈=同相比例放大器
uo
Au0 (ui
ui )
Auo (ui
R1
R1 R2
uo )
Rif
输入输出 同相
输入线性范围: △ui=(UOH-UOL)/Auf
◆反相输入+负反馈=反相比例放大器
另一种求法:
输入输出 反相
◆反相输入+负反馈=反相比例放大器的输入电阻Rif
应用密勒等效原理,将R2对输 入电阻的影响等效到输入端
1 uo
if
uid uo R2
uid
uid R2
uid
1
( Au 0 R2
)
密勒等 效电阻
Ri'
uid if
ห้องสมุดไป่ตู้
R2 1 Au0
0
Rif
R1 Ri'
R1
R2 1 Au0
R1
同相比例放大器与反相比例放大器对比
同相比例放大器
反相比例放大器
同相比例放大器与反相比例放大器对比(虚拟实验)
同相比例放大器
反相比例放大电路精讲
uo Rf 电压放大倍数: A ui R1
uo ui R1 Rf
2 电路图
ห้องสมุดไป่ตู้
3 输出波形图
关于电路的注意事项：
(1)同相输入端通常通过电阻R2接地 , R2是一静态平衡 电阻，即在静态时（输入信号ui＝0）,两个输入端对地的 等效电阻要相等，达到平衡状态。其作用是消除静态基极 电流对输出电压的影响。因此：R2＝R1//RF。 (2)设ui为正，则uo为负，此时反相输入端的电位高于输 出端的电位，输入电流i1和反馈电流if的实际方向即如图 中所示，差值电流id＝i1－if，即if削弱了净输入电流 (差值电流)，故为负反馈。反馈电流if取自输出电压uo， 并与之成正比，故为电压反馈。反馈信号在输入端是以电 流的形式出现的，它与输入信号并联，故为并联反馈。因 此，反相比例运算电路是一个并联电压负反馈电路 。
反相放大器的原理
1 反相比例运算 2 电路图 3 输出波形图
集成运算放大器构成的运算电路
1 比例运算电路
一. 反相比例运算
虚地点
if
Rf
判断方法：
把放大器看成理想放大器， 根据它的电压传输特性，可 以利用虚短和虚断的方法
ui
R1 i1
u－ u+
－ ∞ A + +
uo
u+ =0 u－=u+=0（虚地）
总结
集成运放可以构成加法、减法、积分、微分、对 数和反对数等多种运算电路。在这些电路中，均 存在深度负反馈。因此，运放工作在线性放大状 态。这时可以使用理想运放模型对电路进行分析， “虚短”和“虚断”的概念是电路分析的有力工 具。
The End Thanks
反相比例放大器 ppt课件
1 反相比例运算 2 电路图 3 输出波形图
集成运算放大器构成的运算电路
1 比例运算电路
一. 反相比例运算
虚地点
ui R 1
i1
if
Rf
u－ －
∞
u+ + A +
判断方法：
把放大器看成理想放大器， 根据它的电压传输特性，可 以利用虚短和虚断的方法
u+Leabharlann =0 uo u－=u+=0（虚地）
i1=if （虚断）
电压放大倍数:
A uo Rf
ui
R1
ui uo
R1
Rf
反相比例放大器
反相比例放大器
反相比例放大器
(1)同相输入端通常通过电阻R2接地 , R2是一静态平衡 电阻，即在静态时（输入信号ui＝0）,两个输入端对地的 等效电阻要相等，达到平衡状态。其作用是消除静态基极 电流对输出电压的影响。因此：R2＝R1//RF。 (2)设ui为正，则uo为负，此时反相输入端的电位高于输 出端的电位，输入电流i1和反馈电流if的实际方向即如图 中所示，差值电流id＝i1－if，即if削弱了净输入电流 (差值电流)，故为负反馈。反馈电流if取自输出电压uo， 并与之成正比，故为电压反馈。反馈信号在输入端是以电 流的形式出现的，它与输入信号并联，故为并联反馈。因 此，反相比例运算电路是一个并联电压负反馈电路 。
反相比例放大器
集成运放可以构成加法、减法、积分、微分、对 数和反对数等多种运算电路。在这些电路中，均 存在深度负反馈。因此，运放工作在线性放大状 态。这时可以使用理想运放模型对电路进行分析， “虚短”和“虚断”的概念是电路分析的有力工 具。
The End Thanks
实验七集成运算放大器反相比例放大器
实验七 集成运算放大器1、 反相比例放大器用集成运放组件接成反相比例放大器，其电路如图7-1所示。
图中元件参数如下： R 1=1K Ω，R f =10K Ω，R 2=R 1//R f ，输入信号由EMS-Ⅳ型模拟电子电路实验系统中的直流供电系统-5V~5V ，调节到表7-1值。
用数字三用表直流电压挡测量电压，数据记录于表7-1 中。
2、 反相加法器用集成运放组件接成两输入反相加法器，输入信号U i1、U i2分别由EMS-Ⅳ型模拟电子电路实验系统中的直流供电系统-5V~5V ，调节到表7-2值。
电路如图7-2所示。
图中元件参数如下：R 1=R 2=R f =1K Ω。
数据记录于表7-2 中。
表7-1表7-23、正弦波发生器用集成运放组件接成RC 串并联选频网络正弦波发生器，其电路如图7-3所示。
图中R 、C 分别为10K Ω、0.01µF 。
调节20 K Ω电位器，在示波器获得一个稳定无失真的正弦波。
根据波形分别测出周期T 和输出电压的峰-峰值U P-P 。
最后根据所测周期算出频率f 与根据电路元件值用公式RCf π21=计算值进行比较。
-iu ou 1R 2R FR ∞+-+-1s u 2s u ou 1R 2R FR ∞图7-34、积分运算电路用集成运放组件接成积分运算电路，其电路如图7-4所示。
图中R 1、C F 分别为10K Ω、10µF 及7.5 K Ω、10µF 两种情况。
输入信号U i 为1V 直流电压，粗略测量输出电压U O 随时间变化的曲线。
将观察测得的数据记录如下：1、R 1=10K Ω，C F =10µF ，T 1= ，U OSAT =2、R 1=7.5K Ω，C F =10µF ，T 1= ，U OSAT = 5、电压比较器用集成运放组件接成电压比较器，其电路如图7-5所示。
图中R 1、R 2均为1K Ω，直流参考电压U R 及输入电压分别由EMS-Ⅳ型模拟电子电路实验系统中的直流供电系统-5V~5V 提供。
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总结
集成运放 可以构成加法、减法、积分、微分、对 数和反对数等多种运算电路。在这些电路中，均 存在深度负反馈。因此，运放工作在线性放大状 态。这时可以使用理想运放模型对电路进行分析， “虚短”和“虚断”的概念是电路分析的有力工 具。
The End Thanks
i1=if （虚断）
ui ? ? uo
R1
Rf
2 电路图
3 输出波形图
关于电路的注意事项：
(1) 同相输入端通常通过电阻R2接地 , R2是一静态平衡 电阻，即在静态时（输入信号ui ＝0）,两个输入端对地的 等效电阻要相等，达到平衡状态。其作用是消除静态基极 电流对输出电压的影响。因此：R 2＝R1// RF 。 (2) 设ui 为正，则uo 为负，此时反相输入端的电位高于输 出端的电位，输入电流i1和反馈电流if 的实际方向即如图 中所示，差值电流id ＝i1－if ，即if 削弱了净输入电流 (差值电流) ，故为负反馈。反馈电流if 取自输出电压uo ， 并与之成正比，故为电压反馈。反馈信号在输入端是以电 流的形式出现的，它与输入信号并联，故为并联反馈。因 此，反相比例运算电路是一个并联电压负反馈电路 。
反相比例放大 器
集成运算放大器Байду номын сангаас成的运算电路
1 比例运算电路
一. 反相比例运算
虚地点
if
Rf
ui R1
i1
u－ －
∞
u+ + A +
uo
电压放大倍数:
A ? uo ? ? Rf
ui
R1
判断方法：
把放大器看成理想放大器， 根据它的电压传输特性，可 以利用虚短和虚断的方法
u+ =0
u－=u+=0（虚地）