解读运放同相放大电路的工作原理

同相端接收输入，负反馈让反相端紧跟输入;输出必须把反馈分压抬到同样电压。看反馈电阻从10kΩ变为20kΩ时，增益如何从2倍变成3倍，输入输出波形始终同相。

一、电路关系

同相放大器中：

输入信号Vin接运放同相端 +

反馈电阻Rf从输出接回反相端 -

反相端还通过R1接地

负反馈作用使运放线性工作时满足“虚短”：

反馈分压为：

令V-等于Vin ，于是：

所以闭环增益：

二、Rf从 10kΩ 变到 20kΩ

假设R1=10k

Rf	增益计算	增益
10kΩ	1+10k/10k	2 倍
20kΩ	1+20k/10k	3 倍

所以反馈电阻增大后，反馈分压比例变小，反相端在同样输出电压下得到的反馈电压更低；运放必须输出更大电压，才能把反相端“抬”到与输入相同的电压，因此增益从 2 倍变为 3 倍。

三、为什么输入输出始终同相

因为输入直接加在同相端：

输入正半周升高 →V+升高 → 运放输出升高 → 反馈分压把V− 抬高跟随

输入负半周降低 →V+降低 → 运放输出降低 → 反馈分压把V−拉低跟随

负反馈只是让反相端跟随输入，并不会反相，所以输出波形与输入波形同相。

四、需要注意的工程条件

“输入输出始终同相”是在理想运放、低频、线性工作区下成立。实际电路中：

高频时运放有限增益带宽积，会产生相位滞后

输出不能超过电源轨，否则饱和，虚短不成立

增益从 2 倍变 3 倍时，闭环带宽通常按比例减小

同相放大器输入阻抗高，但存在共模电压，对运放共模抑制比有要求

一句话总结：同相端接收输入，负反馈迫使反相端跟随输入；输出通过Rf、R1分压反馈，增益为1+Rf/R1。当Rf从 10kΩ 变到 20kΩ、R1=10kΩ时间，增益从 2 倍变为 3 倍，波形保持同相。