2.2.2同向放大器、同向放大器的设计

笔者电子信息专业硕士毕业，获得过多次电子设计大赛、大学生智能车、数学建模国奖，现就职于南京某半导体芯片公司，从事硬件研发，电路设计研究。对于学电子的小伙伴，深知入门的不易，特开次博客交流分享经验，共同互勉！全套资料领取扫描文末二维码！

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目录

2.2.2 同相放大器

1.基本同相放大器

2.同相比例放大器

2.同相放大器的设计 

1）运算放大器的选择

2）外围参数的选择

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2.2.2 同相放大器

凡是输入信号从运算放大器同相输入端输入的运算电路都称为同相放大器，它也是应用电路中最基本的类型。

1.基本同相放大器

图2.2.7所示为基本同相放大器的原理电路图，与反相放大器一样，外部元件可以是电阻元件、电抗元件甚至是一个复杂的网络。

图2.2.7 基本同相放大器 

同相放大器具有下列共同特点。

① 同相放大器的闭环增益AF（jω）和输入阻抗具有相同的形式：

② 流经输入回路的电流和流经反馈回路的电流相同：

 ③ 反相端和同相端电压相等，且总等于共模电压Vc：

 

 这一点要特别引起注意，由于Vc的存在，同相放大器存在共模电压堵塞现象，这一点与反相放大器不同。

2.同相比例放大器

在基本同相放大器中，外部元件为纯电阻时，即构成同相比例放大器，显然它是基本同相放大器的一种特例。图2.2.8所示为原理电路及理想等效电路图。

1）闭环增益

理想闭环增益为

 

图2.2.8 同相比例放大器

由式（2.2.52）可知，当运算放大器具有理想特性时，同相比例放大器的闭环增益AF仅与外部电路元件RF、Rf有关，而与放大器本身参数无关。此外，同相比例放大器的闭环增益总是大于或等于1。电阻Rp是为消除偏置电流及漂移的影响而设置的补偿电阻。

2）同相与反相比例放大器的比较

综上所述，同相比例放大器与反相比例放大器的主要差别如下。

①同相输入时，输出与输入同相；反相输入时，输出与输入反相。

② 同相输入时，闭环增益总是大于或等于1；反相输入时，闭环增益可大于1，也可小于1。

③同相放大器的输入电阻很高，远大于反相放大器的输入电阻。

④同相放大器的输入端存在共模输入电压，因此输入电压不能超过运放的最大共模输入电压Vicm，并要求放大器要有较高的共模抑制比。而反相放大器不存在这一问题。

2.同相放大器的设计 

1）运算放大器的选择

选择运算放大器除要考虑设计反相运放电路选择运放的因素外，还要特别注意考虑运放CMRR和Vicm两项指标，要尽量选择高CMRR、Vicm的运放，一方面减少定态误差，另一方面防止堵塞。

2）外围参数的选择

外围电路元件的选择与反相放大器相同。采用与反相放大器完全相同的分析方法可得反馈电阻RF的取值应遵从下面公式：

 

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