运算扩大器,简称运放,运放组成的电路千变万化,多种多样,是模仿电路有必要把握的要点内容。进行运放作业原理剖析时,假如不把握运放的中心,往往会令人头疼,手足无措。“虚短”和“虚断”这两个概念在模电教材里都有介绍,在所有运放电路剖析当中都十分有用,可是要想把它运用到登峰造极的境地,需求较深的功底。
(1)虚短,虚短是指运放同相输入端和反相输入端近似看作短路,但实践并没有短接,所以称为“虚短”, “虚短”即运放正负输入端的电压(电位)持平。
(2)虚断,运放输入端的阻抗很大,流入的电流十分小,缺乏1uA,所以用于核算时能够近似地把运放输入端看作“开路”,所以称之为“虚断”。“虚断”指的是运放正负输入端的电流为零。
剖析运放电路的作业原理时,紧扣“虚短”和“虚断”两个概念,再结合电路原理进行核算即可,十分便利,不需求记什么同向扩大、反向扩大,什么加法器、减法器、差分输入等核算公式。
下面举例进行剖析:(1)反向扩大器:
图1是反相扩大器,①由“虚短”概念得出V+=V-;②由“虚断”得运放正负输入端电流为0,则I1=I2。
因为V+=0,所以V-=0,那么R1的电流I1=(Vi – V-)/R1,R2的电流I2=(V- -Vout)/R2,由I1=I2得出(Vi – V-)/R1=(V- -Vout)/R2,化简之后为:Vout = (-R2/R1)*Vi,这不便是反相扩大器的公式嘛。
(2)同相扩大器:
由图2,①依据“虚短”得出Vi=V-;②由“虚断”得运放正负输入端电流为0,即得I1=I2。
I1=(Vi-0)/R2;I2=(Vout- Vi)/R1,所以(Vi-0)/R2=( Vout- Vi)/R1,化简得Vout=Vi*(R1+R2)/R2。
(3)加法器电路:
图3为反相加法器电路,同理①依据“虚短”得出V+=V-=0;
②由“虚断”得运放正负输入端电流为0,即R3的电流等于R1与R2电流之和,(V- –Vout)/R3=(V1 – V-)/R1 + (V2 – V-)/R2,因为V+=V-=0,则–Vout/R3= V1/R1+V2/R2,若取电阻R1=R2=R3,则Vout=-(V1+V2)。