在运算放大器反相输入端输入一个电压,输出端与正相输入端连接,请画出示意图并分析电压的输入与输出关系
时间: 2024-09-14 11:05:30 浏览: 40
微分电路特性分析及输入输出波形图
在运算放大器的应用中,反相放大器是一种常见的配置,其特点是输入信号施加在运算放大器的反相输入端(通常标记为“-”),而输出端通过一个反馈网络与正相输入端(通常标记为“+”)相连。这里提供一个文字描述的示意图。
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输入电压 Vi
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R1
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+------+
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- \
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+---------+ \
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GND \
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+-----------------+------> Vo
R2
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分析电压输入与输出关系:
1. 运算放大器的两个输入端在理想情况下,输入阻抗非常高,因此输入电流非常小,可以忽略不计。
2. 由于运算放大器的虚短特性,反相输入端(-)和正相输入端(+)之间的电压差近似为零。所以正相输入端(+)的电压基本上等于地(GND)电压。
3. 由于反相输入端(-)和输出端(Vo)之间通过电阻R1和R2形成一个反馈网络,根据基尔霍夫电压定律(KVL),输入电压Vi与反馈电压(Vo通过R2分压)之间的关系可以表示为:
Vi = V- - V+
由于V+接近于GND,所以可以近似为:
Vi ≈ V-
这意味着反相输入端的电压几乎等于输入电压。
4. 输出电压Vo可以通过以下公式计算:
Vo = - (R2/R1) * Vi
这里负号表示输出电压与输入电压是反相的。
根据以上分析,运算放大器在这种配置下的增益由电阻R1和R2决定,并且输出电压是输入电压的放大版本,并且是反相的。
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