在設計運放電路的時候我們經常會接觸到兩個詞,虛短和虛斷,今天就來和大家分享下什么是運放的虛短和虛斷。
我們設運放的同相端電壓為up,電流為ip,反相端電壓是un,電流為in。
在說虛短和虛斷之前我們首先來看下運放的傳輸曲線,也就是運放開環(就是沒接反饋的時候)輸入差模電壓和輸出電壓的關系。橫坐標是差模電壓Up-un,縱坐標是輸出電壓uo。
運放的這一段直線我們稱之為線性區,因為輸出電壓和我們的up-Un是線性關系,上面和下面水平的這兩段我們稱之為飽和區,這兩段電壓一般是接近于運放的供電電壓,我們計為VCC和VSS。
運放工作在線性區的時候, Uo=Aod*(up-un),其中Aod是運放的開環放大倍數,一般運放Aod為100dB,也就是數值為為100000倍,假設我們運放供電電壓是±10V,那么我們運放在線性區的這個地方時,-10≤Uo≤10,所以我們可以得到-100uV≤up-un≤100uV,這個電壓差很小了,基本可以認為近似是0,
所以我們就可以近似認為up=un,就是運放的兩個輸入是短路的,我們稱之為虛短。
運放引入深度負反饋后,都是工作在線性區,所以我們在分析反相比例運放電路和同相比例運放
電路都是借助虛短。
同相虛短up=un=ui,反相虛短up=un=0
我們電壓比較器就不能用虛短,因為這時運放是工作在飽和區。
虛短不是真的運放的同相端和反相端是短路的,而是在線性區,同相端和反相端電壓差小到可以忽略,近似的認為是相等的。
然后虛短的條件是運放工作在線性區
下面來講下虛斷
首先我們來看下運放的up和un間的電阻,他的阻值一般都是兆歐級別的,比如常用的OP07他的輸入電阻在7-31兆歐范圍內
所以運放同相輸入的電流和反相輸入的電流就基本可以忽略了,比如開環的時候up=10V,
un=0V,那么ip=in=10÷107=1uA;這個電流基本可以忽略不計,所以我們可以得到
ip=in=0,這就是我們運放的虛斷。
需要注意的是虛斷無論是運放工作在線性區還是飽和區都是客觀存在的。
虛短和虛斷是我們分析運放電路的基礎,大家可以靈活運用。
原文鏈接:
https://blog.csdn.net/weixin_42693097/article/details/127709544
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如何用”虛短“和”虛斷“分析運放電路

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