虚短及虚断.doc

. “虚短”是指由于运放的电压放大倍数很大,一般通用型运算放大器的开环电压放大倍数都在 80 dB 以上。而运放的输出电压是有限的,一般在 10 V~ 14 V。因此运放的差模输入电压不足 1 mV ,两输入端近似等电位, 相当于“短路”。开环电压放大倍数越大,两输入端的电位越接近相等。但并不是真的短路。“虚断”由于运放的差模输入电阻很大,一般通用型运算放大器的输入电阻都在 1M Ω以上。因此流入运放输入端的电流往往不足 1uA ,远小于输入端外电路的电流。故通常可把运放的两输入端视为开路,相当于“断路”且输入电阻越大,两输入端越接近开路。但并不是真的断路。运算放大器组成的电路五花八门,令人眼花瞭乱,是模拟电路中学习的重点。在分析它的工作原理时倘没有抓住核心,往往令人头大。为此本人特搜罗天下运放电路之应用,来个“庖丁解牛”,希望各位从事电路板维修的同行,看完后有所斩获。遍观所有模拟电子技朮的书籍和课程,在介绍运算放大器电路的时候,无非是先给电路来个定性,比如这是一个同向放大器,然后去推导它的输出与输入的关系,然后得出 Vo=(1+Rf)Vi ,那是一个反向放大器,然后得出 Vo=-Rf*Vi ……最后学生往往得出这样一个印象:记住公式就可以了!如果我们将电路稍稍变换一下, 他们就找不着北了!偶曾经面试过至少 100 个以上的大专以上学历的电子专业应聘者,结果能将我给出的运算放大器电路分析得一点不错的没有超过 10个人!其它专业毕业的更是可想而知了。今天,芯片级维修教各位战无不胜的两招,这两招在所有运放电路的教材里都写得明白,就是“虚短”和“虚断”,不过要把它运用得出神入化,就要有较深厚的功底了。虚短和虚断的概念由于运放的电压放大倍数很大,一般通用型运算放大器的开环电压放大倍数都在 80 dB以上。而运放的输出电压是有限的,一般在 10V~ 14V。因此运放的差模输入电压不足 1 mV,两输入端近似等电位,相当于“短路”。开环电压放大倍数越大,两输入端的电位越接近相等。“虚短”是指在分析运算放大器处于线性状态时,可把两输入端视为等电位,这一特性称为虚假短路,简称虚短。显然不能将两输入端真正短路。由于运放的差模输入电阻很大,一般通用型运算放大器的输入电阻都在 1MΩ以上。因此流入运放输入端的电流往往不足 1uA ,远小于输入端外电路的电流。故通常可把运放的两输入端视为开路,且输入电阻越大,两输入端越接近开路。“虚断”是指在分析运放处于线性状态时,可以把两输入端视为等效开路, 这一特性称为虚假开路,简称虚断。显然不能将两输入端真正断路。在分析运放电路工作原理时,首先请各位暂时忘掉什么同向放大、反向放大,什么加法器、减法器, 什么差动输入……暂时忘掉那些输入输出关系的公式……这些东东只会干扰你,让你更糊涂﹔也请各位暂时不要理会输入偏置电流、共模抑制比、失调电压等电路参数,这是设计者要考虑的事情。我们理解的就是理想放大器(其实在维修中和大多数设计过程中,把实际放大器当做理想放大器来分析也不会有问题)。好了,让我们抓过两把“板斧”------ “虚短”和“虚断”,开始“庖丁解牛”了。. 以下是对《“虚短”“虚断”两板斧,搞定运算放大器!》的回复: 共有 57人回复分页:12 芯片级维修:引用加为好友发送留言 2006-10-19 21:06:00 图一运放的同向端接地=0V ,反向端和同向端虚短,所以也是 0V,反向输入端输入电阻很高,虚断,几乎没有电流注入和流出,那么 R1和 R2相当于是串联的,流过一个串联电路中的每一只组件的电流是相同的, 即流过 R1的电流和流过 R2的电流是相同的。流过 R1的电流 I1= (Vi - V-)/R1 …… a 流过 R2的电流 I2= (V- - Vout)/R2 …… b V-= V+=0…… c I1= I2…… d求解上面的初中代数方程得 Vout = (-R2/R1)*Vi 这就是传说中的反向放大器的输入输出关系式了。芯片级维修:引用加为好友发送留言 2006-10-19 21:08:00 . 图二中 Vi与 V-虚短,则 Vi= V-…… a因为虚断,反向输入端没有电流输入输出,通过 R1和 R2的电流相等,设此电流为 I,由欧姆定律得: I= Vout/(R1+R2) …… b Vi等于 R2上的分压, 即: Vi= I*R2 …… c由 abc 式得 Vout=Vi*(R1+R2)/R2 这就是传说中的同向放大器的公式了。芯片级维修:引用加为好友发送留言 2006-10-19 21:09:00 . 图三中,由虚短知: V-= V+=0…… a 由虚断及基尔霍夫定律知,通过 R2与 R1的电流之和等于通过 R3的电流, 故(V1 – V-)/R1 + (V2 – V-)/R2 = (V