基本放大器配置:反相放大器

信号反转

我们在以前的视频中学到了OP-AMP的反相输入端子提供了实现负反馈的方便手段。但是，我们还可以使用此终端创建一个同时放大和反转输入信号的放大器。这是电路：

反转对应于一个负的闭环增益(例如，G_CL= -10)。由于V_出= V_在×G_CL，负增益会使正输入电压变为负输出电压，负输入电压变为正输出电压。

关于电信号，反相放大器产生横跨水平轴反射的波形。以下实施例通过对噪声DC电压（左侧曲线）和正弦信号（右侧绘图）传达反演的效果。

当我们使用正弦信号时，可以在相移方面描述反转。如果我们逐渐转换输出正弦曲线相对于输入正弦曲线，我们最终将具有输出信号最低限度值与最大输入信号的值。因此，反正弦有效地产生了180°的相移。

为什么我们使用反相配置

更直观的放大方法是采用非反相电路。如果目标仅仅是应用增益，我们为什么要修改信号的极性?

在某些情况下，倒置本身是可取的。例如，如果一个小的负电压必须由模数转换器进行数字化，而模数转换器不能处理延伸到地下的信号，运放反相配置将放大信号并建立适当的极性。

在其他情况下，不需要逆变，但也没有问题，我们使用逆变放大器是因为它提供了非逆变放大器无法提供的性能或功能。例如，反相配置可以减少信号失真，并且允许衰减信号(在非反相配置中，最小增益为单位)。

了解反相放大器

与非反相放大器一样，我们可以使用标准电路分析技术来确定OP-AMP反相放大器的输入电压和输出电压之间的关系。

1. 非反相输入端子直接连接到地。这意味着我们在非反相终端上有0 v和在反相终端。(如果这个声明让你有点困惑，请看看AAC的文章虚拟假设短。)
2. V_在应用于R₁并产生v的电流_在/ R₁流向反相输入端子。
3. 因为我们假设电流不能流入输入端，所有的电流都通过运放通过R流到输出节点₂。R上的电压降₂将是V._在R₂/ R₁。
4. R的左边₂是0v，因为电流从左向右流动，所以R₂一定是较低的比左边的电压高。因此，输出节点的电压将是0v-r的电压降₂：V._出= 0 - v_在R₂/ R₁。

基于这一分析，我们可以表示闭环增益(G_CL）反相配置如下：

\[\压裂{V_{出来}}{V_{在}}= G_ {CL} = - \压裂{R_2} {R_1} \]

请注意，这与G不同_CL非反相构型的两种方法。首先是负号，它反映了增益总是负的这一事实(因为两个电阻的比率总是正的)。第二,克_CL对于反相表达没有“1 +”术语，并且这表明（如上所述），OP-AMP反相放大器的增益可以小于Unity。

回顾

• 运放反相配置和非反相配置一样，只需要一个运放和两个电阻。
• 反相配置产生负增益，这意味着一个电路可以放大信号并将其极性从正向变为负或负变为正。
• 增益的大小由两个电阻值之间的比率确定。