Wzmacniacz odwracający to podstawowy układ ze wzmacniaczem operacyjnym, w którym sygnał wejściowy jest podawany przez rezystor na wejście odwracające −, a wejście nieodwracające + jest połączone z masą lub punktem odniesienia.
Zasada działania
W układzie występuje ujemne sprzężenie zwrotne: część sygnału wyjściowego wraca przez rezystor sprzężenia zwrotnego do wejścia odwracającego. Dzięki temu wzmacniacz pracuje liniowo, a jego wzmocnienie zależy głównie od rezystorów, a nie od parametrów samego wzmacniacza operacyjnego.
Dla idealnego wzmacniacza operacyjnego przyjmuje się, że napięcia na wejściach + i − są prawie równe. Jeśli wejście + jest na masie, to wejście − ma potencjał bliski 0 V. Jest to tzw. masa pozorna.
Wzmocnienie napięciowe
Wzmocnienie napięciowe wzmacniacza odwracającego wynosi:
KU = - Rf / Rin
W oznaczeniach często spotykanych na schematach:
KU = - R3 / R1
gdzie:
- R1 — rezystor wejściowy,
- R3 — rezystor sprzężenia zwrotnego.
Znak minus oznacza odwrócenie fazy napięcia wyjściowego względem wejściowego o 180°.
Przykład egzaminacyjny
Jeżeli R3 = R1, to:
KU = - R3 / R1 = -1
Oznacza to, że amplituda napięcia wyjściowego jest taka sama jak wejściowego, ale sygnał jest odwrócony w fazie. Poprawna odpowiedź to więc -1 V/V.