关于同相放大与反相放大

  同向放大电路与反向放大电路是经常使用的两种放大电路,二者最根本的区别是:同向放大电路保持原有相位,而反向放大电路则倒相。另外同向放大电路的输入 阻大而输出电路小,这正是同向放大电路用做阻抗变换的原因所在。而反向放大电路的输出电路不大,在设计电路时必须考虑后续负载的电路大小以达到阻抗匹配, 否则可能导致负载电路电压急剧下降等现象。
    同向放大器还经常用作缓冲器使用,为什么不用反向放大器呢?归根结底,是因为作为缓冲器的电路应该具有两个特点:不改变原有输入的电压,或者改变的很小, 即经过该缓冲电路后电压大致不变;另一方面,之所以加入缓冲电路,是由于负载需要大电流来驱动,或者虽然每个负载需要的驱动电流很小,但由于所接负载数量 较多,它们的连接关系是并联的,同样导致干路需要大电流。这两个要求正好可以由同向放大电路实现。
典型的同向放大电路如下图所示:
 
    上图是利用0P27集成芯片连接的同向放大电路,其放大倍数为1。由于放大倍数为1,实际上并没有放大故而对于放大倍数为1的同向放大电路又叫做“电压跟 随器”。图中XSC2是一个示波器,分别连接输入信号与输出信号。XWH3和XWH4文为功率表,分别测量信号的输入功率和输出功率。输入信号为一最大值 为3V的正弦信号。在Multisim 10.1中对放大倍数仿真的结果如下:
    其中红波形表示输入信号,蓝波形表示输出信号。功率仿真结果为:
XWH4的示数即输入信号的功率
XWH3的示数即输出信号的功率
比较XWH4与XWH3这两个虚拟功率表的示数可以知道,输出信号的功率得到了很大的放大效果。从上面的仿真结果可知,电压跟随器不仅不改变信号电 压幅度和相位还对电流起“放大”作用,导致功率被放大。这正好满足缓冲电路的特点,故而电压跟随器常被用做缓冲电路去驱动大电流负载。
    那么,反向放大电路是否也有上述特征呢?典型的反向放大电路入下图所示:
 
    上图中,也是用OP27集成芯片作为运算放大器来搭建反向放大电路。XSC1为一示波器,用于显示输入与输出信号的幅度。功率表XWH1和XWH2分别测 量输入与输出信号功率。该电路的放大倍数为-1。输入信号是一幅度为1V的正弦信号。在Multisim 10.1中仿真的结果如下:
    红为输入信号,蓝为输出信号。从示波器显示的波形中可以看出信号幅值没有变化,只是倒相了。功率的仿真结果为:电压跟随器电路图
XWH1的示数即输入信号的功率
  XWH2的示数即输出信号的功率
    比较两个示数即可得出结论:反向放大电路对功率没有放大作用,不满足缓冲电路的条件不能用作驱动大电流负载工作。

本文发布于:2024-09-23 02:20:27,感谢您对本站的认可!

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标签:电路   放大   信号   输入   输出
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