運算放大器虛短虛斷的概念,運放虛短虛斷原理-KIA MOS管
信息來源：本站 日期：2024-12-24
虛短
定義：在運放電路中，當兩個輸入端的電壓幾乎相等時，認為兩個輸入端之間存在虛短。這意味著運放的差模增益無限大，輸入阻抗無窮大。
特點：在理想情況下，運放的輸出電壓可以通過虛短來快速調整，以使兩個輸入端電壓相等。
虛斷
定義：虛斷指將運放的輸出端與負反饋電阻網絡（或其他電路）之間斷開，此時認為運放處于虛斷狀態。
特點：在虛斷狀態下，運放內部不提供功率，僅起到比較輸入電壓并調節輸出電壓的作用。
虛短原理
虛短是指在理想運算放大器中，兩個輸入端（即反相輸入端和同相輸入端）之間的電壓差趨近于零，即使它們不是真正的短路。這一特性稱為虛假短路，簡稱虛短。在理想情況下，運算放大器的輸出電壓可以通過虛短來快速調整，以使兩個輸入端電壓相等。虛短基于運放的理想特性，即兩個輸入端之間不存在電流流動，輸入阻抗無窮大。
虛斷原理
虛斷是指理想運算放大器的輸入電流為零，即輸入端對外部電路的電流影響可以忽略不計，即使它們不是真正的開路。這一特性稱為虛假開路，簡稱虛斷。虛斷是在分析電路時的一種簡化技術，通過將運放輸出端與負反饋電阻網絡（或其他電路）之間斷開，可以更清晰地理解運放的輸入輸出關系，尤其適用于分析反饋電路。
在實際運放電路中利用運放的虛短和虛斷的特性可以輕松地計算出放大的比例。
反向比例放大電路
由運放虛斷的特性可以得知Un流入運放的電流為0，所以流經R1的電流等于Rf的電流。由虛短特性可以得到Un=Up=0，由基爾霍夫定律和歐姆定律可以推算出：
(Ui-0)/R1=(0-Uo)/Rf
由上面的公式可以得出：
Uo= -(Rf/R1)·Ui
即反向比例放大電路的輸出電壓是由R1和Rf的比例決定的。
在電路設計和分析中，虛短和虛斷的應用非常廣泛。例如，在反向放大器和同向放大器的設計中，利用虛短和虛斷的特性，可以推導出輸入輸出關系式。在反向放大器中，同相端和反相端的電壓相等，幾乎沒有電流流入或流出反相輸入端，通過適當的電阻配置，可以計算出輸出電壓與輸入電壓的關系。
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