反向放大器(Inverting amplifier)是一种基本的运算放大器电路,它的输出信号与输入信号相反而放大,因此得名“反向放大器”。该电路主要由一个输入电阻、一个反馈电阻和一个运算放大器组成。当输入信号进入运算放大器的反向端口时,输出信号向着相反的方向放大至反馈端口,从而形成一个反相输出。
反向放大器电路的设计需要考虑两个关键参数:放大倍数和带宽。放大倍数由反馈电阻和输入电阻的比值决定,而带宽由运算放大器的增益带宽积决定。当反馈电阻固定时,可以通过改变输入电阻的大小来控制放大倍数。同时,在选取反馈电阻和输入电阻值的时候,需要考虑运算放大器的输入偏置电流和噪声等因素。
通常,反向放大器的电路图如下所示:
反向放大器的工作原理可以通过欧姆定律和基尔霍夫电压定律来推导。当输入信号进入运算放大器的反向端口(V-)时,运算放大器的输出信号向着相反的方向输出。输出信号经过反馈电阻Rf,再流入运算放大器的反向端口,与输入信号相抵消,从而保持电平稳定。
反向放大器广泛应用于信号放大、滤波、示波器、调制解调器等领域。在实际应用中,我们可以通过控制反馈电阻和输入电阻的比值,来实现所需的放大倍数和带宽。同时,反向放大器还可以与其他电路组合使用,构成更复杂的电路系统,如微分放大器、积分放大器、振荡器等等。