什么是虚短和虚断?运算放大电路虚短和虚断的理解

发布时间:2024-05-22
运算是模拟电路中十分重要的元件,它能组成放大、加法、减法、转换等各种电路,如何能更快更正确的分析运放电路,其实是不难的。那就是运用运放的“虚短”和“虚断”来分析电路,然后应用欧姆定律等电流电压关系,即可得输入输出的放大关系等。
下面简单说明如何应用”虚短“和”虚断“分析运放电路。
关于虚短和虚断
【虚短】
虚短指在理想情况下,两个输入端的电位相等,就好像两个输入端短接在一起,但事实上并没有短接,称为“虚短”。虚短的必要条件是运放引入深度负反馈。
【虚断】
虚断指在理想情况下,流入集成运算放大器输入端电流为零。这是由于理想运算放大器的输入电阻无限大,就好像运放两个输入端之间开路。但事实上并没有开路,称为“虚断”。
由于运放的电压放大倍数很大,一般通用型运算放大器的开环电压放大倍数都在80db以上。而运放的输出电压是有限的,一般在10v~14v。因此运放的差模输入电压不足1mv,两输入端近似等电位,相当于“短路”。开环电压放大倍数越大,两输入端的电位越接近相等。“虚短”是指在分析运算放大器处于线性状态时,可把两输入端视为等电位,这一特性称为虚假短路,简称虚短。显然不能将两输入端真正短路。由于运放的差模输入电阻很大,一般通用型运算放大器的输入电阻都在1mω以上。因此流入运放输入端的电流往往不足1ua,远小于输入端外电路的电流。故通常可把运放的两输入端视为开路,且输入电阻越大,两输入端越接近开路。“虚断”是指在分析运放处于线性状态时,可以把两输入端视为等效开路,这一特性称为虚假开路,简称虚断。显然不能将两输入端真正断路。
示例分析。如图,是常见的反相比例运算放大电路,下面用虚短和虚断的方法来分析电路。
在反相放大电路中,信号电压通过电阻r1加至运放的反相输入端,输出电压vo通过反馈电阻rf反馈到运放的反相输入端,构成电压并联负反馈放大电路。
运放的同相端接地=0v,反相端和同相端虚短,所以也是0v,反相输入端输入电阻很高,虚断,几乎没有电流注入和流出,那么r1和rf相当于是串联的,流过一个串联电路中的每一只组件的电流是相同的,即流过r1的电流和流过rf的电流是相同的。
根据欧姆定律:
is=(vs-v-)/r1………a
if= (v--vo)/rf……b
v-=v+=0………………c
is=if……………………d
求解后可能vo==(-rf/r1)*vi
在分析电路的过程中,暂时不用管运放的其他特性,就根据虚短和虚断的特性来分析。当然,若运放不工作在放大区时,不满足虚短和虚断发条件,不能使用此种方法来分析。如比较器。
如下图,是运放实现的加法器,用虚短和虚断的方法来分析此电路。
由于电路存在虚短,运放的净输入电压vi=0,反相端为虚地。
vi=0,vn=0…………………………………………a
反相端输入电流ii=0的概念,通过r2与r1的电流之和等于通过rf的电流故(vs1–v-)/r1+(vs2–v-)/r2=(v-–vo)/rf…………b.
如果取r1=r2=r3,由a,b两式解得-vout=vs1+vs2.
式中负号为反相输入所致,若再接一级反相电路,可消去负号,
虚短是运放正输入端和负输入端的电压相等,近似短路;虚断是流入正负输入端的电流为0。只要 掌握了这一点,在运用欧姆定律,即可很容易的分析同相比例放大电路,反向比例放大电路等常用的运放放大电路。
上一个:百度下载的音乐如何设置成铃声(百度app下载的音乐怎么成为本地音乐)
下一个:红外光谱仪主要是测定什么?

砖烟囱内衬防腐维修案例
武汉白云洞游玩攻略
阿里云服务器每年交多少钱
写给产品经理及UI的PHP教程丨文章管理系统修改&删除栏目
mvr蒸发系统对于处理垃圾渗滤液有什么妙招?
电源的主要技术指标
RTT068253DTP现货库存,最新价格
园林常见害虫斜纹夜蛾的形态特点及防治方法
管道接口补口电热熔套
固定污染源低浓度废气低浓度颗粒物测定方法