解析运算放大器输入端既能虚短-又能虚断
首先虚短和虚断分别是对应电压和电流而言的。即从电压的角度,在负反馈存在的情况下,正负两个端子电压基本相等,所以有‘’虚短‘’。而从电流的角度来看,流入两个端子的电流近似等于零,所以满足‘’虚断‘’。
那我们先从结构上解释一下虚断。由于运算放大器输入级一般是场效应管组成的差分放大电路,而大家知道场效应管是电压型器件,输入阻抗基本在十几兆欧级别,输入电压一般就几伏这种数量级,所以输入电流基本就是零。所以这就从结构上解释了为什么有虚断这一说法。
至于虚短。这一情况的成立必须满足负反馈,且输出没有饱和。倘若没有负反馈,那么输出电压等于
其中A代表运算放大器的增益大小,往往在几千到几万的量级,所以输入的一点点信号就被放大到成百上千甚至上万。但实际电路中运放输出电压最大也就 ,所以没有负反馈的存在,一丁点的输入信号就会使得运算放大器直接就进入饱和区了(即达到供电电压)。
因此我们引入负反馈的接法,输出电压通过反馈网络反馈到输入负引脚,即减小了,从而使得运算放大器处于放大区。那么这个时候的从输入到输出增益是多少呢
其中F为反馈网络的增益,由于A远大与F,所以有上面的等效。从输入到的增益呢
所以有
因此电路满足虚短。
总结一下,从运算放大器结构来看,虚断是运算放大器的固有特性,而虚短则是由于引入负反馈,使得,即从电压角度来看满足虚短。希望能解答你的疑惑!
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