有些同學對于在學習完相關課程后,對于運放的使用只記住了兩個詞“虛短”“虛斷”,但是用起來卻怎么也不對。我想在這篇文章里,說一下這兩個詞的來由,以及使用的條件和方法。
運放符號及輸入輸出特性曲線
一般的集成運放放大倍數為106,即Vo=106(Vp-Vn)。在此舉個例子,假如運放電源為±12V,那么在運放輸出剛好到達12V時,Vp-Vn=0.000012V。可以看出只要運放輸出沒有達到正飽和或者負飽和(非線性區),那么可以看做Vp≈Vn。運放輸入電阻Ri(P-N)一般在1MΩ以上,故此時輸入端流入運放和流出運放的最大電流為0.000012V/1M≈0(mA),即iP= -iN ≈0。這就是虛短和虛斷的由來。
使用虛斷虛斷,值得注意的有兩點:
- 必須確定運放是工作在線性區。很明顯,在飽和區Vp-Vn≠0。一般來說,運放如果滿足負反饋,才有可能工作在線性區。判斷是不是滿足負反饋,使用瞬時極性法。
- 使用“虛短”“虛斷”,一定要記得還有個“虛”字。一定要理解他們暗指的含義。或者,不要去記什么虛斷虛斷了,記得Vp≈Vn,iP, iN ≈0就不會錯啦。