增益公式簡(jiǎn)單的非反相運(yùn)放電路

基礎(chǔ)教科書都闡述了基于運(yùn)算放大器的反相放大器和同相放大器。這些放大器都有不同的增益公式。反相運(yùn)算放大器的增益是反饋電阻與輸入電阻之比，而同相運(yùn)算放大器的增益則多了一項(xiàng)。在某些設(shè)計(jì)中，為了簡(jiǎn)單起見(jiàn)，反相和同相放大器最好有一個(gè)簡(jiǎn)單的比例增益比（表示大于1和小于1的增益）。圖1所示的同相放大器具有一個(gè)簡(jiǎn)單的比例增益公式：V_OUT=V_IN（R₂/2R₁）。這一增益正比于一個(gè)電阻比，并可取任何數(shù)值。R₃對(duì)增益沒(méi)有任何影響。如果你需要一個(gè)其增益比與反相放大器相同的同相放大器，則圖2所示的電路能滿足要求。其近似增益公式為V_OUT=V_IN（R₂/R₁）。

圖1 這一同相放大器具有簡(jiǎn)單的比例增益公式。
然而，在圖2所示電路中，對(duì)R₄的選擇有一些限制。該電路的增益公式精確度取決于R4的阻值要比R₁或R₂小得多。盡管如此，將精確的增益公式與上述近似公式比較，證明R₄的值為R₁或R₂的1/10，甚至更小，近似式的增益誤差不到5%。精確計(jì)算時(shí)，增益誤差等于R₄/2×（1/R₁-1/R₂）。選擇R₄時(shí)，你應(yīng)考慮到大多數(shù)運(yùn)算放大器IC都具有20mA左右的最大輸出電流。

圖2 這一同相放大器的增益公式與反相放大器的相同。作者：Jose Carrasco；Ausias Garrigos，Universidad Miguel Herrcandez