原理+计算+仿真+电路设计避雷总结，1200字手把手教你学会用运放搭建反相放大电路

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输出电压：±1V的正弦波电压，频率10KHz

分析：

输出电压±1V，这意味着运放需要采用双电源供电，我们采用±15V电源为运放供电。

Vo=Vin*G=Vin*(-R2/R1）

2.输入电压

±1V的正弦波电压，频率10KHz，输出电压：±1V的正弦波电压，频率10KHz，从而可以得到电路的增益G为-1V/V。

3.计算R1和R2的电阻值

-R2/R1=-1

R2/R1=1

一般来说，输入阻抗R1的值应该显著大于信号源内阻，以减少信号源的负载效应。如果信号源内阻为100Ω，可以选择R1≥10kΩ。电阻的热噪声（Vn=√4kTR△f）随电阻值增大而增加，对噪声有需求的话，避免使用过大的电阻值。例如Rf和Rin通常选择在 1kΩ到100kΩ 之间。如果对噪声不敏感的应用可以使用更大的电阻值。

如果R1=10K，那么R2=10K。

4.评估需要所选运放的压摆率指标

运放的压摆率（Slew Rate）是描述运算放大器动态性能的一个关键参数，表示运放输出电压随时间变化的最大速率，单位通常为V/μs。当输入信号频率或幅度较高时，若运放的压摆率不足，输出信号将无法正确跟随输入信号变化，导致波形失真。当输出信号欲实现比这个速率还快的变化时，运放就不能提供了，导致输出波形变形一一原本是正弦波就变成了三角波。

SR=2*3.14*Va*f=2*3.14*1V*10KHz=0.0628 V/μs

我们在选择运放时，要确保所选运放的压摆率>0.0628 V/μs才行。

5.增益带宽积（GBP）限制了电路的频率响应。增益电路的增益G与运放的带宽f满足

G*f=1*10KHz=10KHz<运放的增益带宽积GBW

我们在选择运放时，要确保所选运放的增益带宽积GBW>10KHz才行。

交流仿真分析：

-3dB带宽约为3.4MHz

2.确保运放的电源电压适合输入和输出电压范围。例如，对于±15V的双电源供电，输出电压应留有一定裕量，通常小于±13V。

3.考虑输出负载影响，大负载可能导致输出摆幅进一步缩小，需检查数据表中的输出电压范围。

4.输入阻抗由输入电阻Rin决定，应确保其显著大于信号源输出阻抗，以减少信号源负载效应。Rin通常为信号源阻抗的10倍或更高。如果信号源阻抗较高，可在运放前级加缓冲电路（如同相跟随器）以提升输入阻抗。

5.高阻值电阻可能在反馈回路中引入寄生电容，导致相位裕度减小，从而降低系统稳定性。选择适中的电阻值，通常在1kΩ至 100kΩ之间。若需使用较大的电阻值，可通过加入补偿电容（与反馈电阻并联）来改善稳定性。

6.电容直接连接到运放输出端可能引起相位滞后，导致闭环反馈系统不稳定。在电容和输出之间串联一个小电阻，如10Ω至 100Ω以减小反馈延迟的影响。或使用专用驱动大电容负载的运放型号，或者通过输出缓冲电路隔离负载。

7.检查数据手册中的压摆率参数和最大输出电压-频率曲线，确保其满足设计需求。对于高频信号或大幅值信号，选择高压摆率的运放型号