1、反相比例運算電路

在反相比例運算電路中，電路輸入信號u_i總是經(jīng)過一個電阻R₁接到反相輸入端，輸出信號u_o經(jīng)過一個電阻R_F反饋到反相輸入端，如圖1（a）所示。由圖可見，圖中電路是一個用國產(chǎn)芯片F(xiàn)741接成的反相比例運算電路，圖中同時給出了電源連接及調(diào)零電路，并在同相輸入端對地串了一個電阻R₂=R₁//R_F，目的是使兩個輸入端對地的等效電阻相同。需要強調(diào)的是，今后除特殊情況外，電源及調(diào)零等電路均為默認，不再畫出，從而圖1（a）所示電路簡化為圖1（b）所示。

(a)用F741接成的反相比例運算電路	(b)反相比例運算電路的簡化圖
圖1 反相比例運算電路

對于圖1（b），由于理想運放的經(jīng)輸入電流為零，所以i_p=i_n=0，由于運放的同相和反相輸入端“虛短路 ”，反相輸入端（標注“N”處）電位近似為0，所以u_p=u_n=0。

節(jié)點N的電流方程為i₁=i_F

(1)

則有

(2)

所以，可得電壓放大倍數(shù)為

(3)

上式表明，反相比例放大電路的電壓放大倍數(shù)僅取決與反饋電阻R_F與輸入電阻R₁之比。式中負號“—”表示輸出電壓的相位與輸入電壓相位相反，即“反相”。

反相放大器的輸入電阻R_i=R₁。

2、同相比例放大電路

同相比例放大電路如圖2所示，輸入信號u_i加在同相輸入端，輸出信號u_o經(jīng)過一個電阻RF反饋到反相輸入端，形成負反饋。

由于理想集成運放的凈輸入電流為零www.zhimadaxue.com，所以i_p=i_n=0，所以u_p=u_i，且i₁=i_F，即

(4)

整理得

(5)

由于同相和反相輸入端虛短路，反相輸入端（標注N處）的電位與同相輸入端相同，即

(6)

將式 (6)代入式(5)得

(7)

所以

(8)

上式表明，輸出電壓與輸入電壓成比例運算關(guān)系而且相同。電阻R₂是平衡電阻，R₂=R₁//R_F。同相比例運算電路的輸入電阻為無窮大。

由式(7)，如果使R₁=∞且R_F=0，電路就變成了圖3或圖4所示，這時的電壓放大倍數(shù)A_uf=1，即u_o=u_i，電路的輸出電壓和輸入電壓相同，這樣的電路稱為電壓跟隨器。

圖3 電壓跟隨器	圖4 電壓跟隨器簡化電路