反相求和放大器与非反相求和放大器
我只关心同相求和放大器的主要缺点,因为它在许多应用中变得相当无用。所以....
同相求和放大器的一大缺点是,如果您断开其中一个输入,则其余连接通道的电路增益会加倍。反相求和放大器不是这种情况,因为它会生成一个虚拟地球求和点。
以下含义:-
- 断开所有输入,同相引脚悬空(坏)
- 添加第三个输入,原始两个通道的增益下降(可能不好,但在其他应用中可能很好)
- 任何连接的具有可变输出阻抗的源都会改变其他两个通道的增益(可能不好)
- 从一个输入到所有其他输入存在串扰(可能严重也可能不严重)
反相求和放大器不会发生上述情况。
除了已经提到的优点/缺点之外,我还想添加以下内容:
反相电路的带宽- 取决于输入电阻器的数量 - 远小于非反相配置。不仅如此,输出端的噪声也会大得多。
造成这种影响的原因是反馈因素(分别是反相电路的环路增益)。
(1) 对于同相配置,反馈因子简单地为 Rin/(Rfeedback+Rin)。[在示例中:100k/200k=0.5]
(2) 相反,对于反相电路,反馈因子为 Rp/(Rp+R4),其中 Rp=R1||R2||R3。Rp 的降低值降低了反馈信号(不影响正向增益),同时降低了环路增益。
因此,考虑到运算放大器的实际频率相关增益,可用带宽相应减少。同时,降低的反馈因子与噪声增益增加有关(噪声增益=1/反馈因子)
评论:在 JWRM22 的回答中,我们可以读到“反相放大器更稳定”。虽然这不适用于反相放大器和同相放大器之间的比较(两者具有相同的反馈路径),但对于此处讨论的求和应用来说却是正确的。如上面在 (2) 中所解释的,反相求和块的反馈相对较少,因此稳定性裕度增加。
当然,两种电路备选方案之间的所有比较都假定增益值相等或 - 至少 - 相似。
为简单起见,我回答普通放大器电路(一个输入和一个输出)。R2 是反馈电阻。
反相放大器:Vout = Vin * -(R2/R1)
反相放大器的增益很容易调整。双倍 R2 是增益的两倍。反相放大器也更稳定。
同相放大器:Vout = Vin * (1+ (R2/R1))
同相放大器具有非常高的输入阻抗。它需要很少(纳安)的输入电流。这意味着您可以在不影响电路的情况下测量电路。
在模拟电路中它的混合和匹配。在反相放大器之前添加一个线路跟随器以获得两全其美的效果。