🔌 运放电阻计算器

运放是模拟设计的常青树，而最常见的两种接法只要两颗电阻就能定增益。同相放大器增益 G = 1 + Rf/R1，恒大于 1；反相放大器增益 G = −Rf/R1，既能放大也能衰减，还反一次相。选电阻值是个永远的博弈：取太小会拖累信号源、白耗功率；取太大噪声和偏置电流误差就压不住了。

实用建议：增益在 1–10 附近时，电阻选 1–100 kΩ 区间。增益高了，反馈电阻乘上输入电容会形成一个限制带宽的极点，大阻值电阻还会带来热噪声。计算器双向都能算——由电阻求增益，或由目标增益求电阻——并同时输出线性增益与 dB 增益。顺手复核电流和功耗，可用欧姆定律计算器。

反相接法里，− 输入端"虚地"，流过 R1 的电流等于流过 Rf 的电流，于是 G = −Rf/R1；同相接法靠反馈把 − 输入端拉到跟随 V+，得到 G = 1 + Rf/R1。计算器直接套这两式，反解模式下把公式变形求缺失的电阻。下表是三种常见接法的对比：

反解模式输出的所需反馈电阻和dB 增益是工程师直接抄进设计笔记的两个数。带宽受运放增益带宽积限制：闭环带宽 = GBW/G，所以 10MHz 的运放配增益 10 只剩约 1MHz 带宽。选好阻值后，用电阻色环计算器解码手头的元件。

1. 选择接法：反相或同相。
2. 选择求解方向：由电阻求增益，或由增益求电阻。
3. 输入两颗电阻值（或增益加一颗电阻）。
4. 点击"计算"查看增益（线性与 dB）或缺失的电阻。
5. 取与结果最接近的标准 E 系列阻值。

为什么反相增益公式带负号？

信号进的是反相输入端，输出和输入相位差 180°。交流信号只看幅度没影响；直流电路里意味着输出摆向与输入相反。

电阻该取什么范围？

目标 1–100 kΩ。更小则信号源阻抗和运放输出驱动成瓶颈；更大则热噪声（随 √R 增大）和输入偏置电流误差变大。精密直流设计尽量让 Rf ≤ 1 MΩ。

同相增益正好等于 1 怎么处理？

令 Rf = 0（短路）并去掉 R1，就是经典电压跟随器接法。计算器对这种情形会返回反馈电阻 0——反相输入端不需要接地的电阻。

高增益时带宽为什么上不去？

受运放增益带宽积（GBW）限制：闭环带宽 ≈ GBW / 增益。10MHz 运放在增益 100 下只有 100kHz 可用带宽。要高增益又要高频，就级联几级或换更快的运放。

反相级能做衰减器吗？

能。Rf < R1 时反相级就是衰减，输入阻抗正好等于 R1。把传感器的大信号缩到 ADC 量程内，同时隔离信号源，这是很常用的做法。

计算器考虑失调电压和偏置电流吗？

不考虑——它假设理想运放。真实器件有输入失调电压（µV 到 mV 级）和偏置电流（pA 到 nA 级），在高阻或高增益设计里误差最明显。精密直流场合用低失调或斩波运放。

多数设计把两颗电阻都放在 1–100 kΩ 区间。低于 1 kΩ，运放输出和信号源要驱动低阻负载；高于 1 MΩ，噪声和偏置电流悄悄冒头。用标准 E 系列阻值，别追求精确增益——1% 电阻对应约 2% 的增益精度。双极性运放同相输入端最好加一颗等于 R1∥Rf 的平衡电阻，抵消输入偏置电流。牢记增益带宽权衡：高增益带宽就掉，与其一级猛拉不如两级级联。电源脚就近放 100 nF 退耦电容。