Инвертирующий и неинвертирующий усилитель: разница и сравнение

Основные выводы

1. Инвертирующие усилители инвертируют полярность входного сигнала, а неинвертирующие усилители сохраняют ту же полярность, что и входной сигнал.
2. Неинвертирующие усилители имеют более высокое входное сопротивление, чем инвертирующие усилители, что делает их более подходящими для приложений, требующих минимальных искажений сигнала.
3. Инвертирующие усилители могут обеспечить коэффициент усиления по напряжению менее 1, в то время как неинвертирующие усилители имеют минимальный коэффициент усиления по напряжению, равный 1.

Что такое инвертирующий усилитель?

Инвертирующий усилитель также называют операционным усилителем или инвертирующим операционным усилителем. Схема функционального усиления выдает выходной сигнал, сдвинутый по фазе относительно своего входа на 180. Она используется для усиления сигналов с использованием резисторов и конденсаторов для выполнения различных функций.

Он обладает множеством идеальных характеристик, таких как высокая пропускная способность, неограниченное усиление без обратной связи, почти нулевое сопротивление и бесконечное входное сопротивление. В операционном или инвертирующем усилителе есть три входа, два для входов и один для выхода. Среди двух входных клемм один положительный (не инвертирующий), а другой отрицательный (инвертирующий).

Инвертирующие усилители используются для математических операций с сигналами, таких как усиление, сложение, вычитание, интегрирование, сравнение и фильтрация. В инвертирующем усилителе входной сигнал подается на инвертирующий конец, а неинвертирующий вывод заземлен.

Инвертирующий терминал — это место, где используется сигнал обратной связи. Замкнутая цепь формируется, когда сигнал обратной связи подает некоторые выходные сигналы обратно на вход через резисторы. Поскольку коэффициент усиления без обратной связи очень значителен, он помогает снизить и точно отрегулировать коэффициент усиления усилителя.

Что такое неинвертирующий усилитель?

Это усилитель, формирующий выходной сигнал, не меняющий свою фазу с входным сигналом, в отличие от инвертирующих усилителей. Инвертирующие и неинвертирующие усилители состоят из операционных усилителей и двух резисторов разной конфигурации.

Его выходной и входной сигналы совпадают по фазе. Он просто усиливает сигнал, не изменяя его фазу. Он не реверсирует фазу сигнала, вопреки своему названию. Вход подается на неинвертирующий (положительный) вывод операционного усилителя в неинвертирующих усилителях.

С другой стороны, инвертирующий терминал заземляется через резистор. Кроме того, обратная связь используется инвертирующим терминалом, иногда известным как отрицательная обратная связь, для улучшения и усиления контроля.

Неинвертирующий усилитель действует как схема повторителя напряжения, поскольку в нем используется соединение с отрицательной обратной связью. Устройство этого операционного усилителя представляет собой инвертирующий операционный усилитель, который выдает выходной сигнал, сдвинутый по фазе на 180 градусов. Он имеет высокий входной и низкий выходной импеданс. Эта схема идеально подходит для приложений с буферизацией импеданса.

Разница между инвертирующими и неинвертирующими усилителями

В качестве схем усиления сигнала в электронике используются инвертирующие и неинвертирующие усилители. Оба имеют схожие функции, но отличаются по конфигурации, которая заключается в следующем.

1. Инвертирующие усилители могут инвертировать фазу сигнала, тогда как неинвертирующие усилители не изменяют каскад сигнала. 
2. В инвертирующих усилителях входной сигнал обрабатывается на инвертирующем выводе, тогда как неинвертирующий усилитель обрабатывает сигнал на неинвертирующем конце. 

сравнение Между инвертирующим и неинвертирующим усилителем

Параметрs сравнения	Инвертирующий усилитель	Неинвертирующий усилитель
Определение	Это функциональная схема усиления, которая выдает выходной сигнал, сдвинутый по фазе относительно входа на 180°.	Это усилитель, формирующий выходной сигнал, не меняющий свою фазу с входным сигналом, в отличие от инвертирующих усилителей.
Разность фаз	Он преобразует фазу сигнала в 180.	Он преобразует фазу сигнала в 0.
вход	Применяется к отрицательной входной клемме.	Применяется на положительной входной клемме.
Результат	Полученный результат инвертируется.	Достигнутый выход неинвертирован.
Заземление	Положительная входная клемма заземлена.	Отрицательная входная клемма заземлена.

Рекомендации

1. Бутин, Н., 1981. Активная компенсация инвертирующего усилителя на операционном усилителе с использованием NIC. Письма по электронике, 25(17), pp.978-979.
2. Эль-Кесени Р.Э., Махмуд С.А. и Ибрагим М.М., 2009 г., август. Моделирование неинвертирующего усилителя на основе CFOA с использованием стандартного языка описания аппаратуры. В 2009 52-й Международный симпозиум IEEE Среднего Запада по схемам и системам (стр. 37-40). IEEE.