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虛短
鎖定
“虛短”是指在理想情況下,兩個輸入端的電位相等,就好像兩個輸入端短接在一起,但事實上並沒有短接,稱為“虛短”。虛短的必要條件是運放引入深度負反饋,同時放大器開環增益A足夠大。
虛短簡介
由於運放的電壓放大倍數很大,一般通用型運算放大器的開環電壓放大倍數都在80dB以上。而運放的輸出電壓是有限的,一般在 10 V~14 V。因此運放的差模輸入電壓不足1 mV,兩輸入端近似等電位,相當於 “短路”。開環電壓放大倍數越大,兩輸入端的電位越接近相等。在運算放大器的線性應用電路中,由於理想放大器的高電壓放大倍數的抑制作用,使得運算放大器的同相輸入端與反相輸入端的電位差非常小,以至於近似相等,兩點間壓差為零,就好像兩點間短路一樣。當然這不是真正的短路,而是一種近似,所以稱為“虛短”。
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虛短虛短、虛斷概念
虛短:理解成短路,運放處於線性狀態時,把兩輸入端視為等電位,即運放正輸入端和負輸入端的電壓相等;
虛斷:理解成斷路,運放處於線性狀態時,把兩輸入端視為開路,即流入正負輸入端的電流為零;
總結一句話:虛短用來得到電壓相等;虛斷用來得到電流為0。
虛短使用條件
- 運放的開環增益足夠大,即放大倍數要大;
- 存在負反饋電路;
運放的輸出Vo=G×Vi,在實際電路中Vo受到供電電壓的影響是一個有限的值,放大倍數G如果足夠大,那麼輸入Vi就要足夠小,就導致流入運放的電流幾乎為0,也就是虛斷;“存在負反饋電路”這個地方,有的書上會寫成“深度負反饋”,其實這是為了強調運放處於“線性狀態”。
虛短使用方法
利用虛短,可知V+=V-=0;
利用虛斷,可知流入運放的電流為0,假設流過R1的電流為I1,流過R2的電流為I2,流過R3的電流為I3,那麼I1+I2 = I3;
帶入I1+I2 = I3得:
如果R1=R2=R3,那麼-Vout=V1+V2,這就是所謂的加法運算電路,其負號可以通過再接一級反向電路消除。
虛短用來得到電壓相等;虛斷用來得到電流為0。