由电路比率决定增益的直流反相放大器
11:20:35来源: 互联网 关键字：&&&&
由决定增益的
电路的功能
OP的反相用于信号的反相（选定R1=R2）或作单纯的放大器，其缺点是不能加大输入电阻。根据-A=R2/R1的公式，A等于电阻的比率，相当直观。
电路工作原理
因为OP放大器的同相输入端被接地，所以在线性工作范围内反相输入端为零电平。于是该电路的输入电阻即为R1，如果R2不变，输入电阻随增益的提高而降低。在OP放大器中因有输入偏流IB流过，如果不加电阻R3，就会产生附加偏压。若使用、FET输入式OP放大器，则可省去R3。
因为放大倍数为，所以要增加失调调节电路，在741型OP放大器中，将10千欧的可变电阻接在1、5引线之间。在无失调调节引线的OP放大器中，应在反相输入端加一个大电阻以输入一定电压（注入电流）。如果使用±15V的电源，电路容易受电源波动的影响，应予注意。
从整个大电路来说，要么始终按闭环的频率特性来确定增益、要么根据开环特性选择OP放大器。
本电路的只有几十赫兹，如果希望放大频率更高的信号，则应选用FT（单位增益带宽）更高的器件，如LF356，LF357或TL081等。但必须根据OP放大器的要求改变失调调节方法。
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编辑：神话
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频道白皮书2012北京市电子设计竞赛——自动增益控制放大器_逝水流年_新浪博客
任务：&在给定的电路板上（含一片TLC085四运放，一片DAC7811，一片LP2950-33），用给定单片机开发板（MSP430g2553）及芯片设计一个有自动增益控制（AGC）的放大器（在此四运放只能用两个，多用作品不予评测；不允许再增加任何器件，包括二极管、三极管组件）。
要求：1、放大器频率范围：1KHz-60KHz；（10分）
​​采用AC输入形式，输入端需要输入耦合电容器
​&2、放大器增益：40dB；（25分）&
注意：赛题电源仅+5V供电，看产品技术手册，在5V供电时的VOH为3~4.1V，与输出电
流的大小有关。
&放大器增益：40dB&（100倍），可以计算出输入电压的大小为（3000mV~4100&mV）V/100。
3、放大器增益可控范围：（输入信号频率为10KHz）大于35dB；（25分）&
增益可控情况有2：&（1）保证（固定）输出电压大小不变，随着输入电压的改变，调整增益；
（2）给定一个输入电压，改变增益，观察输出电压的变化。&
增益调节附件资料给了一个采用DAC作为可调电阻的电路，通过MCU编程可以改变电阻的大小，电路结构形式就是一个反相比例放大器。
4、可观察AGC电压（要求输出模拟直流电压，此电压应随放大器的输出同步变化，只看
变化规律，不要求值的大小）；（10分）
&注意1：可观察AGC电压，赛题要求提供一个可以检测输出电压的端子。&
赛题要求输出模拟直流电压，附件资料给了一个采用PWM和低通滤波器可以参考。&
可以用DC表观察输出的电压。
注意2：MCU需要检测出放大器输出电压的大小（AC电压），一是可以直接通过芯片内部的ADC进行检测，并显示；二是需要根据检测的电压大小，改变PWM的占空比，通过低通滤波器转换为DC形式，供外部检测用。&
在第3部分的“（2）给定一个输入电压，改变增益，观察输出电压的变化。”情况，是赛题要求的重要部分
5、放大器需采用单电源工作；（仅+5V供电，不允许使用DC-DC等）实现带宽和增益上
述指标；（30分）&
LP2950-33为输出固定3.3V电压，给MCU供电
二、硬件电路设计&
2.1 系统框图&
本系统主要有稳压模块、前级放大器模块、次级增益自动控制模块3个部分组成。如图所示：&
图2-1
&&2.1.1稳压电路设计 &
根据LP2950的芯片资料可以很容易得出下图的电压转换电路，电容C1的选择是在芯片资料给的最小2.2uF的基础上，通过面包板实验得到的比较合适的取值。&
2.1.2 前级放大器设计&
图2-3
前级放大器
&​如图所示，根据题目要求，选择前级放大倍数为2，R2/R1=2，由于单电源供电，为保证不失真，利用电阻分压，产生2.5V的“模拟地”，并用电容进行滤波，保证系统稳定性
​2.1.3
自动增益控制放大电路设计
&&三、软件设计
&软件系统主要实现ADC10对输入信号的采集，对DAC7811的控制，对键盘显示控制。流程图如下：
参考文献：/view/2b896d708e705.html
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3秒自动关闭窗口& 反相放大器
反相放大器
电子电路中的运算放大器，有同相输入端和反相输入端，输入端的极性和输出端是同一极性的就是同相放大器，而输入端的极性和输出端相反极性的则称为反相放大器。
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1反向电路设计
　　用一个集成运放、一个51K电阻、一个255K电阻、一个18K电阻和一个82K电阻构成一个带有部分正反馈的反向比例运算放大器。引入部分正反馈可以实现高增益放大，具体结构描述如下：
　　1.组成基本负反馈放大器部分：51K电阻一头接输入端，另一头接在运放的反向输入端，255K电阻一头接在运放反向输入端，另一头接在运放输出端。18K电阻一头接在运放的同向输入端，另一头接地,基本负反馈放大器部分的增益为5。
　　2.进一步组成带有部分正反馈的反向比例运算放大器：在上述基本负反馈放大器基础上再添加一个82K正反馈电阻，电阻一头接在运放的同向输入端，另一头接在运放输出端即可，它的正反馈系数为K=18/（18+82）=0.18.这样的话输入电阻约为51K（如果觉得输入电阻太大，则可用49.9K和249K电阻分别取代51K和255K电阻）放大倍数为A/(1-A*K)=5/(1-5*0.18)=5/0.1=50。
2反相放大器工作原理
　　运算放大器有反相输入端（－）和同向输入端（+）
　　如将同箱输入端接地，反向输入端加信号，则输出信号和输入信号反相，一般运算放大器的开环放大倍数非常高，加入负反馈可限制放大，使其稳定，频率特性得到改善。
　　图中是运算放大器电路。由于Vo未达饱和前,反向输入端Vi与同向输入端的电压V相等(都是零),因此I=Vi/R1,再由于流入反向端的电流为零,因此V2=I ×R2 =(Vi ×R2)/R1 ,因此Vo=－V2=－(R2/R1) ×Vi .
　　R2如改为可变电阻,可任意调整电压放大的倍数,但输出波形和输入反相。
3反向放大器应用
　　(一)积分器： 将原来反相放大器R2电阻，换成一颗电容器C2 此时输入信号Vi与输出信号Vo之关系，形成一积分关系。
　　(二)微分器： 将原来反相放大器R1电阻，换成一颗电电容器C ，此时输入信号Vi与输出信号Vo之关系，即变形成一微分关系。
　　(三) 加法器：若将反相放大器稍微变化一下，此时输入信号与输出信号Vo之关系，若R1 ＝ R2 ＝ R3 ＝...＝ Rn ＝ Rf，就可简化为Vo ＝－(V1+V2+V3+...+Vn)，形成一加法关系4怎么区分同相反相放大器
　　同相放大器,当输入值增加时,输出值也增加,当输入值减小时,输出值也减小.
　　反相放大器,当输入值增加时,输出值减小,当输入值减小时,输出值增大.
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