运放电路中为什么会出现虚短和虚断

放大镜的原理2023-04-23  22

虚短:在运算放大器的线性应用电路中,由于理想放大器的高电压放大倍数的抑制作用,使得运算放大器的同相输入端与反相输入端的电位差非常小,以至于近似相等,两点间压差为零,就好像两点间短路一样。当然这不是真正的短路,而是一种近似,所以称为“虚短”。

虚断: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。

扩展资料:

虚短的使用条件

1、运放的开环增益足够大,即放大倍数要大。运放的输出Vo=G×Vi,在实际电路中Vo受到供电电压的影响是一个有限的值,放大倍数G如果足够大,那么输入Vi就要足够小,就导致流入运放的电流几乎为0。

2、存在负反馈电路,其实这是为了强调运放处于“线性状态”。

参考资料来源:百度百科-虚短

参考资料来源:百度百科-虚断

虚短:V+=V–(一般运放的开环放大倍数都在80dB以上,而运放的输出电压有限,一般在10~14V,因此差模输入电压不足1mV,两输入端近似等电位,相当于短路)

虚断:i+=i-(由于运放的差模输入电阻很大,通用型一般在1M欧以上,因此流入运放输入端电流低于1微安,远小于输入端外电路电流。顾通常把运放的两输入端视为开路)

注:虚短,虚短均是在分析运放处于线性状态时的虚假短路,虚假开路。

切记,运算放大器的虚短虚断只有在深度负反馈的情况下才能用,不是就不能用,因为只有在负反馈的情况下才能将输入端净输入量(包括电压和电流,要看反馈组态)削减到约为0(其实还有值,因为很小所以当成虚短)“0”经过“无穷大的增益”之后才为有限输出。

在线性区才是,理想运放工作在线性区时,输出电压与输入电压呈现线性关系,其中,u0是集成运放的输出电压;

u+和u-分别是同相输入端及反相输入端的电压;Auo是开环差模电压放大倍数。根据理想运放的特征,可以导出工作在线性区时集成运放的两个重要特点。

扩展资料

其中Ado代表运算放大器的开回路差动增益(open-loop differential gain)。由于运算放大器的开回路增益非常高,因此就算输入端的差动信号很小,仍然会让输出信号“饱和”(saturation),导致非线性的失真出现。

因此运算放大器很少以开回路组态出现在电路系统中,少数的例外是用运算放大器做比较器(comparator),比较器的输出通常为逻辑准位的“0”与“1”。

参考资料来源:百度百科-理想运算放大器

虚短和虚断:前提:运算放大器的输出反馈接到运算放大器的反相输入端(1)虚短:u+=u- 即同相输入端和反相输入端的电压相等。电压相等一般就相当于短路嘛,所以叫虚短。虚断:i+=i-=0通向输入端和反相输入端的电流大小相等且都为0即没有通过电流。没有电流就相当于断路。所以叫虚断。另附百科解释: 虚短、虚断是模拟电路中理想集成运放的两个重要概念。 “虚短”是指在理想情况下,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。具有理想参数的集成运算放大器叫做理想集成运放。其特点为:差模输入电阻 Rid = ∞;开环差模电压增益 Aud = ∞;输出电阻 Ro = 0;带宽 fH = ∞ ;共模抑制比 KCMR = ∞。集成运放工作在线性区的必要条件是引入深度负反馈。理想运放工作在线性区特点: Uo=Aud(U+ —U-),由Aud = ∞=〉(U+ —U-)=Uo/Aud=0 U+=U-,即虚短。由Rid = ∞,两个输入端均没有电流, i+=i-=0,即虚断。

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