虚短和虚断原理及实例

“虚拟短”和“虚拟休息”实现运算放大器“虚拟短”有两个条件。1)运放的开环增益a必须足够大。一般的运气课都可以满意。2)必须有负反馈电路。第一点是，op放大器的输出电压Vo等于正常输入端电压与反相输入端电压的差值Vid乘以op放大器的开环增益a。也就是说Vo=Vid * A=(VI-VI-) * A (1)这是默认公式，毋庸置疑。实际op放大器的输出电压不超过电源电压，因此是有限值。在这种情况下，如果a较大，则应小于(VI-VI-)；(VI-VI-)小到一定程度时，实际上可以视为零。此时，VI=VI-。也就是说，相同的输入侧电压等于反向输入侧电压，就像连接了一样。这称为“虚拟段落”。要记住，它们并没有实际连接在一起，它们之间有阻力。在上述讨论中，我们如何得到“虚拟短”的结果？我们的出发点是公式(1)，因为是运气的特性，所以没问题。我们可以放心。然后做了两个重要的假设。一是运算放大器输出电压的大小有限，没有问题，运算放大器输出当然不超过电源，所以这个假设绝对成立，以后我们就不提了。二是运算放大器开环增益a大。一般来说，运数的a通常是10*6，10*7以上，这个假设一般没有问题，但是运数的实际开环收益仍然与运行状态有关，离开线性区域，a不一定很大，所以这个第二个假设是有条件的，我们要先记住这个。因此，如果op放大器的开环增益a很大，我们知道op放大器可能是“虚拟短”。但这只是可能性，不是自动实现的。没有人会相信带着一辆运钞车说输入的两部分是“虚拟短”的。“虚拟短”必须在特定电路上实现。从图1的电路开始，如果固定了反相输入部IN-的级别(例如，在0V的情况下)，则在想象输入部IN中添加固定电压VI，并且在VI=1mV的情况下设置A=10*6。这样，根据公式(1)，op放大器的输出电压Vo是VO=a*(VI0)=100000 * 1/1000=1000(v)显然，Vo达不到1000V，VCC运算放大器未饱和，a也不再是1000000。上述计算完全不成立，输出电压在略小于VCC的值处停止。这是没有负面反馈的情况。比较器在这种情况下工作，“虚拟短”不存在于此，两个输入段之间的电压差为1mV。这是比较器。比较器是运算放大器的特殊使用如图2所示，添加负反馈电路将输出电压Vo的一部分发送到op放大器的逆相输入部。最初，V1=0，Vo=0，逆输入端的电压也为0。然后，将VI转换为1mV，提高VI的瞬间(VI-VI-)=1mV，运行时接收到此量的输入电压，输出电压立即上升。负面反馈也导致VI-=Vo * R1/(R1 Rf)上升(VI-VI-)，从而减小了(VI-VI-)大小，降低了Vo上升。最后，如果Vo上升到VI-=VI=V1，即(VI-VI-)=0，则Vo保持不动，两个输入端处于“虚拟短”状态。您可以看到，实现“虚拟短”是因为VI有接近VI的负面反馈。也就是说，虚拟短的是两个输入端的电压差为零，虚拟短的是两个输入端之间的电流为零。因为两个输入端的等效电阻大于10的6平方。虚短和虚断的概念Op放大器的电压比例较大，因此一般通用运算放大器的开环电压比例大于80dB。Op放大器的输出电压有限，通常为10 V到14 V。因此，运算放大器的差分模式输入电压小于1 mV，两个输入部对应于“短路”的近似等电位。开环电压倍率越大，两个输入端的电势就越大。“虚拟短”是指分析运算放大器在线性状态下，可以将两个输入端视为等电位本点，此功能称为“虚拟段落”。显然，两个输入端不能实际短路。由于运算放大器输入电阻大，一般运算放大器的输入电阻大于1米。因此，流入运放输入端的电流通常小于1uA，远远小于输入端外部电路中的电流。因此，一般认为运算放大器输入端是开放的，输入电阻越大，输入端越接近开放。“虚拟阻塞”是指，分析运算布局线性时，可以将两个输入端视为等效开放，这称为“虚拟开放”。显然，两个输入端实际上不能打开。电路分析：0至20毫安或4至20毫安电流电压。分析人们经常接触的电路。许多控制器接受各种探测器的0-20毫安或4-20毫安电流。电路将此电流转换为电压，并将ADC转换为数字信号(图9)。图420mA电流过采样100电阻R1时，R1产生0.42V的电压差。停电表明，如果op放大器输入端没有电流，则通过R3和R5的电流相同，通过R2和R4的电流相同。因此：(v2-vy)/R3=vy/r5.a(v1-VX)/R2=(VX-vout)/R4.b虚拟已知：VX=vy.c如果电流在0-20ma之间变更，则v1=v2(0.4-2).d从Cd替换为b(v2(0.4 2)-vy)/R2=(vy-vout)/R4.e如果R3=R2，R4=R5，则在e-a中，vout=-(0.4至2) R4/R2.f如果图9中的R4/R2=22k/10k=2.2，则将f型Vout=-(0.884.4)V换句话说，将420mA电流转换为-0.88 -4.4V电压，该电压可以传递到ADC。电压电流电流可以转换为电压，电压可以转换为电流。图10是这样的电路。上图的负反馈不是通过电阻直接得到反馈，而是串联晶体管Q1的发射结，不要认为是比较器。如果是放大电路，虚拟单数定律仍然符合！众所周知，op放大器输入不通过电流，否则(VIv1)/R2=(v1v4)/R6.a同样(v3v2)/r5=v2/R4.b虚拟短知识v1=v2.c如果R2=R6，R4=R5，则ABC V