运放同相放大和反相放大的原理

要明白运放同相放大和反相放大的原理，首先要了解反馈电路。

以同相放大电路举例

我们已经知道lm324运放芯片将3与2之间的电压差值放大许多倍，导致1输出的电压为0或3.75v左右，但观察上图，可以发现1输出的电压经两个电阻分压后成为2的输入电压，假设输入IN的i电压为1v，接通的瞬间2输入电压为0，所以1输出为3.75v,导致R4与R分别有1.875v的电压，此时2输入电压为1.875v，2输入电压大于3输入电压，1输出0v,导致2的输入又变为0v，1输出又变为3.75v，不断经历变换的状态，最终将稳定于某一状态，即最终将稳定在2输入与3输入几乎相等的状态。一般可以认为此过程所经历的时间极短。(这种输出的结果反过来影响输出的电路为反馈电路，在这里是负反馈)。

同相放大

由于2与3电压几乎相等，可知1输出的电压为v2*(1+R5/R4)，即v2*2=2v，放大倍数为2倍，易知通过改变R5与R4的大小关系可以改变放大倍数(1+R5/R4)。

反相放大

可以看到与同相放大不同的地方为3输入直接接地，由前面的知识可以认为这将导致2与3的电压都为0v，由于1输出的电压在0v~3.75v之间，而2的电压恒定为0v，所以IN输入的电压必须为负值，才能达到放大的效果，假设IN输入为-1v则1输出为-(-1v*R7/R6)=1v，即放大倍数为(-R7/R6)。

两种放大电路的区别

虽然两种电路的放大原理和效果基本相同，但仍有区别。

1.输入阻抗

同相放大电路输入端没有接电阻，可以认为输入阻抗无穷大。

反相放大电路输入阻抗小，等于输入端串联电阻的阻值。

(例如当我们用滑动变阻器分压来提供IN输入电压时，若输入阻抗小，则会影响其分压而影响真实输入的电压)。

2.抗干扰能力

同相放大电路2与3的输入变化区间大，由于运放芯片不能保证在任意电压值时放大倍数都保持相等，而电压变化区间越大越容易受到干扰。

反相放大电路2与3输入电压只在接近于0的小区间内变化，抗干扰能力强。

3.放大倍数

同相放大电路放大倍数为(1+R/R’)，其放大倍数最小为1。

反相放大电路放大倍数为(-R/R’)，其放大倍数可以小于1，并且为反相电压。