運放增益計算器

運算放大器——通常簡稱運放——是一種高增益電子電壓放大器，具有差動輸入，通常為單端輸出。運放是無數類比電路的基礎積木：音訊放大器、有源濾波器、訊號調理器、積分器、微分器、比較器與精密電壓參考等等。理解並計算其增益是類比電子設計中的核心技能。 運放電路的增益由外部回授電阻決定，而不是由運放本身的開迴路增益決定（開迴路增益通常極大，從數萬到數百萬不等）。在實際電路設計中，兩種基本配置最常見。 在反相放大器配置中，輸入訊號透過電阻 Rin 加到反相（負）端，回授電阻 Rf 將輸出連回同一個反相端。同相（正）端接地。在理想運放假設下——無限開迴路增益、無限輸入阻抗、零輸出阻抗——電壓增益為 Av = –Rf / Rin。負號表示輸出與輸入相位差 180 度。如果 Rf = 10 kΩ 且 Rin = 1 kΩ，增益為 –10，表示 1 V 輸入會得到 –10 V 輸出。 在同相放大器配置中，輸入訊號直接加到同相（正）端，回授網路（Rf 從輸出到反相端，Rin 從反相端到地）在不反相的情況下設定增益。理想電壓增益為 Av = 1 + Rf / Rin。使用相同電阻（Rf = 10 kΩ，Rin = 1 kΩ）時，增益變為 +11——既不反相，又比反相情況略大，因為輸入在回授作用前已由運放直接緩衝。 增益也常以分貝表示：dB = 20 × log₁₀(|Av|)。增益 10 等於 20 dB；增益 100 等於 40 dB。dB 尺度是對數尺度，因此在多級放大器串接時可以直接相加：20 dB + 20 dB = 40 dB。 這個計算器支援兩種配置。輸入 Rf、Rin，並可選輸入電壓，選擇反相或同相，工具就會立即回傳電壓增益、輸出電壓與 dB 數值。它適合初步設計、電路驗證，以及對運放行為的教學探索。