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。反相放大器电路具有放大输入信号并反相输出的功能。

原理

如图所示，反相放大器电路具有放大输入信号并反相输出的功能。“反相”的意思是正、负号颠倒。这个放大器应用了负反馈技术。所谓负反馈，即将输出信号的一部分返回到输入端，在图所示电路中，像把输出Vout经由R2 连接（返回）到反相输入端（-)的连接方法就是负反馈。

运算放大器具有以下特点，当输出端不加电源电压时，正相输入端（+)和反相输入端（-)被认为施加了相同的电压，也就是说可以认为是虚短路。所以，当正相输入端 (+)为0V时，A点的电压也为0V。

运算放大器的输入阻抗极高，反相输入端（-)中基本上没有电流。因此，当I_e经由A点流向R₂时，I₁和I₂电流基本相等。由以上条件，对R2使用欧姆定律，则得出V_out=- I₁xR₂。I₁为负是因为I₂从电压为0V的点A 流出。换一个角度来看，当反相输入端（-)的输入电压上升时，输出会被反相，向负方向大幅度放大。由于这 个负方向的输出电压经由R₂与反相输入端相连，因此，会使反相输入端（-)的电压上升受阻。反相输入端和正 相输入端电压都变为0V，输出电压稳定。

通过这个放大器电路中输入与输出的关系来计算一下增益。增益是V_out和V_in的比，即 Vout/Vin= (-I₁xR₂) / (I₁xR₁) =- R₂/R₁。所得增益为-，表示波形反相。

作用

反相器是CMOS电路中的基本增益级，采用共源结构，负载可以是有源负载或者电流源。

应用

积分器

将原来反相放大器R₂电阻，换成一颗电容器C_{2 ，} 此时输入信号V_i与输出信号V_o之关系，形成一积分关系。

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V_i与输出信号V_o之关系，即变形成一微分关系。

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V_o之关系，若R₁ = R₂ = R₃ =...= R_n = R_f，就可简化为V_o =－(V₁+V₂+V₃+...+V_n)，形成一加法关系。