反相放大器結(jié)構(gòu)原理和故障檢修

反相器是CMOS電路中的基本增益級(jí)，采用共源結(jié)構(gòu)，負(fù)載可以是有源負(fù)載或者電流源。

如果輸入信號(hào)進(jìn)入反相輸入端，并且是工作于閉環(huán)狀態(tài)的，其輸入、輸出電壓信號(hào)的變化趨勢(shì)是相反的，即構(gòu)成反相放大器電路。如圖1所示，仍然采用創(chuàng)意原理符號(hào)繪圖。后文中為了圖形簡(jiǎn)潔，對(duì)于反相放大器，有時(shí)省略掉同相輸入端偏置電路，而使同相輸入端直接接地。

圖1 反相放大器的三種基本電路形式

反相放大器，系同相端接地（或經(jīng)偏置電阻接地），輸入信號(hào)從反相輸入端進(jìn)入的電路結(jié)構(gòu)。由兩輸入端“虛短”關(guān)系，（因同相端接地之緣故）又可導(dǎo)出“虛地”概念，而此概念僅指反相放大器而言。因設(shè)計(jì)者的考慮不同，其同相端輸入端有直接接地者，也有添加偏置電阻r3而接地者，而在其分析電路原理和故障檢修時(shí)并無(wú)不同。

顯然，因其同相輸入端接地，放大器的最后控制目的，是在放大區(qū)域內(nèi)，無(wú)論輸入為何信號(hào)，在輸出級(jí)動(dòng)態(tài)調(diào)整下，總是使反相輸入端變?yōu)?v地電平。上圖中，r1為輸入電阻，r2為反饋電阻，電路的電壓放大倍數(shù)=r2/r3。

就此，可得出反相放大器正常工作狀態(tài)的根本特征：

（1）兩個(gè)輸入端對(duì)地均為0v。

（2）輸入、輸入信號(hào)電壓呈反向變化趨勢(shì)，大小取決于r1、r2的比例關(guān)系。

如果需要分析或得出檢測(cè)判斷，首先要確定圖中電路，何點(diǎn)是信號(hào)輸入端？

因反相放大器的“虛地”特性，運(yùn)放器件本身的兩個(gè)輸入端為0v地電平，并不隨輸入信號(hào)電壓變化而變化（或僅為瞬態(tài)變化，測(cè)量中極難捕捉），顯然，輸入電阻r1右端并非信號(hào)輸入端，而其左端才是信號(hào)輸入端，故r2/r1=-vout/vin-（r1左端輸入電壓）。

或可這樣認(rèn)為：如上圖電路中，r1兩端即為輸入電壓，r2兩端為反向的輸出電壓，對(duì)該電路電壓放大倍數(shù)及好壞，僅需用表筆搭上兩搭，就一清二楚了——vr1兩端電壓為輸入電壓；vr2兩端電壓為反向的輸出電壓。

反相放大器故障檢修

（1）反相放大器的正常工作狀態(tài)。

即符合兩個(gè)根本特征：

a、兩個(gè)輸入端對(duì)地均為0v。

b、輸入、輸入信號(hào)電壓呈反向變化趨勢(shì)，大小取決于r1、r2的比例關(guān)系。

不為此，即故障狀態(tài)。

（2）檢修同相放大器的原則仍然適用于反相放大器。

a、“虛地”原則不符合后，先按比較器原則檢測(cè)，符合之，運(yùn)放器件好，外圍元件故障。

b、不符合比較器原則，則運(yùn)放器件壞。