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虛短和虛斷計(jì)算運(yùn)算放大電路詳解

麥辣雞腿堡 ? 來源:網(wǎng)絡(luò)整理 ? 作者:網(wǎng)絡(luò)整理 ? 2024-02-02 16:09 ? 次閱讀
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在電子電路理論中,“虛斷”和“虛短”是分析放大電路尤其是運(yùn)算放大器電路時(shí)的兩種基本概念。它們用于簡(jiǎn)化電路分析過程,幫助我們更好地理解電路的工作原理和設(shè)計(jì)思路。

虛斷(Virtual Open):“虛斷”是指雖然運(yùn)算放大器的反相輸入端(負(fù)輸入端)并沒有真正開路,但在理想情況下,該輸入端的輸入阻抗被視為無窮大,使得流入該端的電流極其微小,可以近似為零。基于這個(gè)假設(shè),我們通常認(rèn)為運(yùn)算放大器的反相輸入端處于“虛斷”狀態(tài)。在實(shí)際應(yīng)用中,由于現(xiàn)代運(yùn)算放大器的輸入阻抗非常高,這種假設(shè)是非常貼近實(shí)際情況的。

虛短(Virtual Short):“虛短”是指運(yùn)算放大器的兩個(gè)輸入端在理想情況下電位相等,即使沒有物理上的連接也好似它們之間有一根短路的導(dǎo)線。在負(fù)反饋?zhàn)饔孟拢\(yùn)算放大器會(huì)調(diào)整其輸出以保持輸入端之間的電壓差幾乎為零。因此,盡管實(shí)際上輸入端并未真正短路,但可以認(rèn)為它們之間存在“虛短”。這一特性對(duì)于很多運(yùn)算放大器應(yīng)用至關(guān)重要,比如差分放大器、積分器和濾波器等。

運(yùn)用“虛斷”和“虛短”計(jì)算放大電路的放大倍數(shù)

圖片

對(duì)于給定的同相比例放大器電路,輸出電壓Vout可以通過以下公式計(jì)算得出:

在利用“虛斷”和“虛短”的概念來進(jìn)行電路分析時(shí),我們通常將運(yùn)算放大器視為理想元件。這意味著運(yùn)算放大器具有無限大的輸入阻抗(導(dǎo)致虛斷),無限的增益和無限小的輸出阻抗。然而,實(shí)際的運(yùn)算放大器與理想情況有所偏差,但這些概念仍然為理解和設(shè)計(jì)提供了非常有用的起點(diǎn)。

根據(jù)Vin/R24=Vout/(R24+RP1)

化簡(jiǎn)后可得Vout=Vin(1+RP1/R24),這就是同相比例放大器的計(jì)算公式。

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