運(yùn)放的虛短與虛斷

“虛短”與“虛斷”是非常重要的兩個概念。在分析運(yùn)放的輸入信號與輸出信號的關(guān)系時，這是兩個基本的出發(fā)點(diǎn)。

當(dāng)運(yùn)放引入負(fù)反饋的時候，或者說工作在“線性區(qū)”的時候，輸出電壓與凈輸入電壓(同相輸入端反相輸入端的差值)成線性關(guān)系，電路的放大倍數(shù)就是運(yùn)放自身的開環(huán)增益。

uO是有限值，通常不會大于電源電壓。Aod非常大，常常達(dá)到百萬倍，所以uP-uN幾乎為0。由于兩個輸入端幾乎沒有電壓差，看上去好像是短路了，所以稱為“虛短路”。但是虛短路不是真正的短路，如果uP 與uN完全相等，電路的輸入端就不存在差值，即便把0放大一百萬倍，結(jié)果還是0。所以uP 與uN還是有一點(diǎn)點(diǎn)電壓差的。

由于運(yùn)放的輸入電阻非常大，所以輸入電流非常小，所以運(yùn)放的輸入端看上去相等于斷路，稱兩個輸入端為“虛斷路”。雖然輸入端的電流趨近于零，但不是真正的斷路，如果輸入端真的斷路了，運(yùn)放沒有輸入，當(dāng)然也不會有正確的輸出了，所以還是有很一點(diǎn)點(diǎn)輸入電流的。

開環(huán)增益(寫作Aod)非常大，通常是10000以上;

輸入阻抗非常高 ，通常是1000000歐姆以上。

由于開環(huán)增益實(shí)在太大了，輸入信號要非常非常小，電路才能工作。所以實(shí)際應(yīng)用中，通常會閉環(huán)應(yīng)用，加入負(fù)反饋，把輸出連接到反相輸入端。常常會用電阻分壓，來決定放大倍數(shù)。例如分析下邊這個放大電路的放大倍數(shù)：

“+”表示同相輸入端，用uP表示;

“-”表示反相輸入端，用uN表示;

由于虛斷，分析RF與R2的串聯(lián)支路，根據(jù)電流相等可得：

則閉環(huán)增益Auf為

注意，應(yīng)用“虛短”與“虛短”的前提是運(yùn)放處于線性工作區(qū)，一般情況下處于線性工作區(qū)的運(yùn)放都存在閉環(huán)負(fù)反饋。“虛短”其實(shí)是運(yùn)放處于線性工作區(qū)的結(jié)果，而并非導(dǎo)致運(yùn)放處于線性工作區(qū)的原因。如果人為的增大兩個輸入端的電壓差，并不一定使輸出電壓增大，反而會使運(yùn)放處于非線性區(qū)。