運算放大器在作為放大器使用時，需要在其輸出端與反相輸入端之間接一個電阻（亦可以是電容或電感，譬如電容測量電路就是接一個電容），這個電阻即為反饋電阻。反饋電阻的具體取值范圍與電路的放大倍數(shù)及運算放大器的輸出幅度、輸出電流有關(guān)。下面我們詳細(xì)介紹一下如何選取運算放大器的反饋電阻。

▲ 基本的反相比例放大器。

上圖為運算放大器構(gòu)成的反相比例放大器。這里假定所用的運算放大器OPA為LM358，電路的工作電壓為±5V。圖中的電阻Ri為輸入電阻，Rf為反饋電阻。該電路的放大倍數(shù)為－（Rf/Ri）運算放大器電阻，這里的負(fù)號“－”表示輸出電壓與輸入電壓相位相反。該放大器的輸入電阻就是Ri的阻值。

▲ LM358雙運放的引腳功能。

反饋電阻Rf為何不能取值過??？

由于在反相比例放大器中，運算放大器的反相輸入端（即圖中的V1端）為虛地，該端電位非常接近于地電位（與地電位之間的電壓差在微伏級），但又不等于地電位，故反饋電阻Rf也相當(dāng)于運算放大器的一個負(fù)載。

我們假定Rf＝10KΩ，OPA的輸出幅度為3V，則流過Rf的電流為3V/10KΩ＝0.3mA（這個電流由OPA供給）。對于LM358這類雙極型運算放大器完全可以提供這么大的電流（LM358的最大輸出電流一般在30mA左右），但是若Rf取值為100Ω，輸出電壓不變時，則流過Rf的電流可達30mA，達到了LM358的最大輸出電流，此時LM358的輸出幅度將降低，并且輸出波形發(fā)生畸變。由上可見，反饋電阻Rf不能取值過小。

反饋電阻Rf為何不能取值過大？

由于Rf決定著電路的放大倍數(shù)，在要求放大倍數(shù)很高時，若Ri不變，想獲得高的放大倍數(shù)，就要增大Rf的阻值，但是其阻值也不能過大。假定Ri為100KΩ，要求的放大倍數(shù)為100，此時Rf將高達10MΩ。這么大的反饋電阻，其精度及穩(wěn)定性都是遠(yuǎn)不如數(shù)十KΩ以內(nèi)的小電阻的，故此時電路放大倍數(shù)的精度將受影響（這個在精密測量電路中是不允許的）。另外，Rf取值過大，LM358自身的輸入偏置電流在Rf上產(chǎn)生的附加失調(diào)電壓也會顯著增大運算放大器電阻，從而導(dǎo)致輸出失調(diào)電壓增大?？梢?，Rf取值也不能過大。一般情況下，Rf選用數(shù)百Ω至數(shù)十KΩ范圍內(nèi)的電阻較合適。

▲ DIP-8封裝的LM358雙運放。

LM358是常用的一款低功耗雙運放。其工作電壓范圍為±1.5～±15V或3～30V，靜態(tài)電流為0.8mA。

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