模电设计学习笔记（二）——反相放大电路

模电设计学习笔记（二）

反向放大电路设计

反向放大电路：输出信号与输入信号的相位相反并且电压或电流值成一定比例。

如下图就是一个简单的反向放大电路。

设计反向放大电路，同样的需要先清除需求，然后定量的分析，最终通过计算所得的数据来进行搭建电路。

例如：

设计目标：

输入（V）		输出（V）		频率（KHz）	电源（V）
最小	最大	最小	最大	f	最小	最大
-6	+6	-12	+12	5	-15	+15

1.该电路的传递函数为:

                                             

2.确定R1的起始值，然后通过计算得到R2的值。

R1的值会影响信号的增益误差。假设信号源内阻为10Ω，R1设置为1000Ω，则会产生1%的误差。

因此确定R1为100k。

3.计算该电路的增益G=2。

4.计算R2的值为200k。

5.计算小信号电路的带宽，以确保满足设计所需需求（5KHz）。

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由计算可得满足所需的设计。

补充：NG为同相增益。

6.计算最大程度地降低转换导致的失真所需的最小压摆率。

SR=2×π×f×Vp=2×π×5000×6=0.188V/μS

OP07C的SR为0.3V/μS满足此设计需求。

数据手册链接：https://www.ti.com.cn/product/cn/OP07

仿真结果：

直流仿真结果：

交流仿真结果：

瞬态仿真结果：

如瞬态仿真结果，输出为输入为反相，也满足传递函数。

还可以看见输出波形有点失真，初步分析原因：结合直流仿真结果可知，在输入为6V左右时，输出会呈现失真状态。