標題: 運算放大器增益計算虛短虛斷簡單易懂的分析方法 [打印本頁]
作者: yonko    時間: 2018-5-11 14:02
標題: 運算放大器增益計算虛短虛斷簡單易懂的分析方法
筆者最近在做控制器、工控自動化、電路板、儀器、軟件、APP開發(fā)定制業(yè)務時，對多路不共地信號采集，可能會使用到差分運算放大器，所以又查閱復習了下相關知識，部分總結供參考，歡迎指正。
一、基本概念介紹
虛短、虛斷是模擬電路中理想集成運放的兩個重要概念。由于運放的電壓放大倍數很大，一般通用型運算放大器的開環(huán)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10V～14V。因此運放的差模輸入電壓不足1mV，兩輸入端近似等電位，相當于“短路”。開環(huán)電壓放大倍數越大，兩輸入端的電位越接近相等。
　　虛短
　　虛短指在理想情況下，兩個輸入端的電位相等，就好像兩個輸入端短接在一起，但事實上并沒有短接，稱為“虛短”。虛短的必要條件是運放引入深度負反饋。集成運放的線性應用時，可近似地認為uN-uP=0，uN=uP時，即反相與同相輸入端之間相當于短路，故稱虛假短路，簡稱“虛短”。
　　“虛短”是指在分析運算放大器處于線性狀態(tài)時，可把兩輸入端視為等電位，這一特性稱為虛假短路，簡稱虛短。顯然不能將兩輸入端真正短路。
　　虛斷
　　虛斷指在理想情況下，流入集成運算放大器輸入端電流為零。這是由于理想運算放大器的輸入電阻無限大，就好像運放兩個輸入端之間開路。但事實上并沒有開路，稱為“虛斷”。當兩個輸入端的輸入電流為零，即iN=iP=0時，可認為反相與同相輸入端之間相當于斷路，稱為虛假斷路，簡稱“虛斷”。
由于運放的差模輸入電阻很大，一般通用型運算放大器的輸入電阻都在1MΩ以上。因此流入運放輸入端的電流往往不足1uA，遠小于輸入端外電路的電流。故通�？砂堰\放的兩輸入端視為開路，且輸入電阻越大，兩輸入端越接近開路�！�1】
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二、一個運放增益分析的案例
接下來通過一個反向放大器增益計算的案例，詳細介紹虛短虛斷的使用和分析方法。


2.1 虛斷分析


如圖 2，由于反向輸入端輸入電阻很高，幾乎沒有電流的輸入和輸出，所以虛斷分析簡單地說就是假設將運算放大器的兩個輸入端斷開，則R1和R2為串聯的關系，流過R1、R2的電流相等。
則有：
流過R1的電流：I1=(Vi  -  V-   ) / R1    (式1)
流過R2的電流：I2=(V-  -  Vout ) / R2    (式2)
               I1 =I2                  (式3)
V+ : 運放同向輸入端的電壓
V- : 運放反向輸入端的電壓
2.2 虛短分析
如圖 3，虛短分析就是假設將運放的兩個輸入端連接起來。
由虛短分析可知：V-  =  V+  = 0        (式4)
由算式（1-4）可知，
                Vout  =  (-R2/R1)*Vi
所以，此反向放大器的增益為-R2/R1�！�2】



作者: tieq1952    時間: 2018-5-12 07:21
學習了。。。。。。。。。



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