Odwracający wzmacniacz operacyjny | Odwracający wzmacniacz oparty

Co to jest odwracający wzmacniacz?

Odwracający wzmacniacz (znany również jako odwracający wzmacniacz operacyjny lub odwracający op-amp) to rodzaj wzmacniacza operacyjnego, który generuje sygnał wyjściowy przesunięty o 180o w stosunku do sygnału wejściowego.

To oznacza, że jeśli impuls wejściowy jest dodatni, to impuls wyjściowy będzie ujemny i na odwrót. Poniższy rysunek przedstawia odwracający wzmacniacz operacyjny zbudowany przy użyciu op-amp i dwóch rezystorów.

Stosujemy sygnał wejściowy do odwracającego terminala op-ampa przez rezystor Ri. Podłączamy nieodwracający terminal do masy. Dalsze, dostarczamy sprzężenie zwrotne niezbędne do stabilizacji obwodu, a więc do kontroli sygnału wyjściowego, poprzez rezystor sprzężenia zwrotnego Rf.

Matematycznie wzmocnienie napięciowe oferowane przez obwód wynosi

Gdzie,

Wiemy jednak, że idealny op-amp ma nieskończoną impedancję wejściową, co powoduje, że prądy płynące do jego terminali wejściowych są zerowe, tzn. I1 = I2 = 0. Zatem, Ii = If. Stąd,

Wiemy również, że w idealnym op-ampie napięcia na terminalach odwracającym i nieodwracającym są zawsze równe.

Ponieważ podłączyliśmy nieodwracający terminal do masy, napięcie na tym terminalu wynosi zero. To oznacza, że V2 = 0. Zatem, V1 = 0, także. Możemy zapisać

Z powyższych dwóch równań otrzymujemy,

Wzmocnienie napięciowe odwracającego wzmacniacza operacyjnego lub odwracającego op-ampa wynosi,

To oznacza, że wzmocnienie napięciowe odwracającego wzmacniacza zależy od stosunku rezystora sprzężenia zwrotnego do rezystora wejściowego, z minusem wskazującym odwrócenie fazy. Ponadto, należy zauważyć, że impedancja wejściowa odwracającego wzmacniacza to nic innego jak Ri.

Odwracające wzmacniacze cechują się doskonałymi liniowymi właściwościami, które sprawiają, że są idealne jako wzmacniacze DC. Ponadto, często są używane do konwersji prądu wejściowego na napięcie wyjściowe w formie wzmacniaczy transrezystancyjnych lub transimpedancyjnych. Ponadto, mogą być również używane w mikserach audio, gdy są używane jako sumujące wzmacniacze.

Oświadczenie: Szczegół oryginału, dobre artykuły warto udostępniać, jak istnieje naruszenie autorskich praw proszę o kontakt z celami usunięcia.