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《虚短_虚断_分析运算放大器分析绝招》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在工程资料-天天文库。
1、遍观所有模拟电子技朮的书籍和课程，徃介绍运算放大器电路的时候，无非是先给电路來个定性，比如这是一个同向放人器，然后去推导它的输出与输入的关系，然后得出Vo=(1+Rf)Vi,那是一个反向放人器，然后得出Vo=-Rf*Vi......最后学生往往得出这样一个印象：记住公式就可以了！如果我们将电路稍稍变换一-下，他们就找不着北了！偶曾经而试过至少100个以上的人专以上学历的电子专业应聘者，结果能将我给出的运算放大器电路分析得一点不错的没有超过10个人！其它专业毕业的更是可想而知了。虚短和虚断的概念由于运放的电压放大倍数
2、很大，一般通用型运算放人器的开环电压放人倍数都在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•般通用型运算放人器的输入电阻都在1MQ以上。因此流入运放输入端的电流往往不足1uA,远小丁•输入端外电路的电流。故通常可把运放的两输
3、入端视为开路，且输入电阻越人，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。在分析运放电路工作原理时，首先请各位暂时忘掉什么同向放人、反向放大，什么加法器、减法器，什么差动输入……暂时忘掉那些输入输出关系的公式……这些东东只会干扰你，让你更糊涂；也请各位暂时不要理会输入偏置电流、共模抑制比、失调电压等电路参数，这是设计者耍考虑的事情。我们理解的就是理想放人器(其实在维修中和大多数设计过程中，把实际放大器当做理想放大器
4、来分析也不会有问题)。图一运放的同向端接地=0V,反向端和同向端虚矩，所以也是0V,反向输入端输入电阻很窩，虚断，几乎没有电流注入和流出,那么R4和R2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R4的电流和流过R2的电流是相同的。流过R1的电流11=(Vi-V-)/R1流过R2的电流I2=(V--Vout)/R2V・=V+=011=I2求解上面的初中代数方程得Vout=(-R2/R1)*Vi这就是传说中的反向放人器的输入输出关系式了。图二中Vi与虚短，则Vi二V・因为虚断，反向输入端没有电
5、流输入输出，通过R1和R2的电流相等，设此电流为I,由欧姆定律得：IVouV(R1+R2)Vi等于R2上的分压,即：Vi=l*R2得Vout=Vi*(R1+R2)/R2这就是传说中的同向放大器的公式了。图三中，由虚短知：v-=由焜断及基尔霍夫定律知，通过R2与R1的电流之和等于通过R3的电流，故(V1-V・)/R1+(V2-V-)/R2=(Vout-V-)/R3代入a式，b武变为V1/R1+V2/R2二Vout/R3如果取R1=R2二R3,则上式变为Vout=V1+V2,这就是传说中的加法器了。请看图四。因为虚断,
6、运放同向端没有电流流过,贝IJ流过R4和R2的电流相等,同理流过R4和R3的电流也相等。故(V1-V+)/R1=(V+・V2)/R2(Vout-V-)/R3=V-/R4山虚短知：V+=V・如果R仁R2,R3=R4,则由以上式了可以推导出V+=(V1+V2)/2V-=Vout/2故Vout二V1+V2也是一个加法器图五由虚断知，通过R1的电流等于通过R2的电流，同理通过R4的电流等于R3的电流,故有(V2-V+)/R1=V+/R2(V1-V-)/R4=(V・・Vout)/R3如果R仁R2,则V+=V2/2如果R3二R
7、4,则V-=(Vout+V1)/2由虚短知V+二V・所以Vout二V2・W这就是传说中的减法器了。图六电路屮，由虚短知，反向输入端的电压与同向端相等，山虚断知，通过R1的电流与通过C1的电流相等。通过R1的电流匸V1/R1通过C1的电流i=C*dUc/dt=-C*dVouVdt所以Vout=((・1/(R191))JWdt输出电丿与输入电压对时间的积分成正比,这就是传说中的积分电路了。若W为恒定电压U,则上式变换为Vout=-U*V(R1*C1)t是时间，则Vout输出电压是一条从0至负电源电压按时间变化的直线。图
8、七屮山煨断知，通过电容C4和电阻R2的电流是相等的，山虚短知，运放同向端与反向端电圧是相等的。则：Vout=-i*R2=-(R2*C1)dV1/dt这是一个微分电路。如果V1是一个突然加入的直流电压，则输出Vout对应一个方向与V1相反的脉冲。图八.由虚短知Vx=V1......aVy=V2......b由虚断知，运放输入端没有电流流过，则、R2、R3可视为
