Инвертиращ срещу неинвертиращ усилвател
Инвертиращият усилвател и неинвертиращият усилвател са два усилвателя, които са проектирани с помощта на операционния усилвател. Инвертиращият усилвател използва инвертиращия вход на операционния усилвател като основен вход, докато неинвертиращият вход е заземен. Неинвертиращият усилвател използва неинвертиращия вход на операционния усилвател като основен вход, докато инвертиращият вход е заземен. И двата режима на усилвателя са много важни в схемите на операционния усилвател. Тези схеми се използват широко в схеми за добавяне, умножители, диференциращи вериги, интегриращи схеми, логически портове и много други схеми, проектирани с помощта на операционния усилвател. В тази статия ще обсъдим какво представляват инвертиращият усилвател и неинвертиращият усилвател, техните приложения, приликите между тях и накрая разликата между инвертиращия усилвател и неинвертиращия усилвател.
Какво е инвертиращ усилвател?
За да разберете какво е инвертиращ усилвател, първо трябва да разберете какво е операционен усилвател. Операционният усилвател има два входни терминала, два входа за мощност и един изходен терминал. Входните клеми са известни като инвертиращ вход и неинвертиращ вход. Идеалният операционен усилвател има усилване от безкрайност с безкрайно съпротивление между входните клеми и нулево съпротивление в изходния терминал. На практика входното съпротивление е много голямо, а изходното съпротивление е много малко. Максималното изходно напрежение на операционния усилвател е равно на работното напрежение, идващо от външния източник на захранване. Op-amp е диференциален усилвател, което означава, че усилвателят усилва разликата в напрежението между инвертиращия вход и неинвертиращия вход.
Инвертиращият усилвател е проектиран чрез подаване на вход към инвертиращия вход и заземяване на неинвертиращия край. Изходният сигнал е наситен дори за много малък входен сигнал поради теоретичното безкрайно усилване на операционния усилвател. Изходният сигнал е 1800 извън фаза (инвертиран) спрямо входния сигнал. Резистор за обратна връзка и входен резистор са свързани към веригите, за да намалят усилването и да стабилизират сигнала. Инвертиращият усилвател има линейна вариация по отношение на инверсията на входния резистор, когато резисторът за обратна връзка е фиксиран.
Какво е неинвертиращ усилвател?
Неинвертиращият усилвател е друг режим на усилвател, проектиран с помощта на операционния усилвател. Изходният сигнал, когато се подаде вход към неинвертиращия вход, е във фаза с входния сигнал. Когато се даде резистор за обратна връзка с отрицателна обратна връзка и се постави входен резистор, усилвателят се стабилизира. В този режим усилвателят има линейна зависимост между усилването и обратната стойност на входния резистор, когато резисторът за обратна връзка е фиксиран. Има обаче стойност на печалба, когато резисторът за обратна връзка е нула. Това прави неинвертиращия усилвател безполезен при схеми за добавяне, умножение и изваждане.
Каква е разликата между инвертиращ усилвател и неинвертиращ усилвател?
• Инвертиращият усилвател дава инвертиран изход, докато неинвертиращият усилвател дава изход, който е във фаза с входния сигнал.
• Усилването на инвертиращия усилвател, когато се използва с отрицателна обратна връзка, е право пропорционално на съотношението на резистора за обратна връзка/входния резистор. Коефициентът на усилване на неинвертиращия усилвател също е пропорционален на горното съотношение, но със стойност на пресичане.
