请问虚短和虚断到底是什么?这个题电流i怎么算呢

kuaidi.ping-jia.net  作者:佚名   更新日期:2024-07-12
虚短和虚断怎么理解?

虚短、虚断是模拟电路中理想集成运放的两个重要概念。
【虚短】
虚短指在理想情况下,两个输入端的电位相等,就好像两个输入端短接在一起,但事实上并没有短接,称为“虚短”。虚短的必要条件是运放引入深度负反馈。
【虚断】
虚断指在理想情况下,流入集成运算放大器输入端电流为零。这是由于理想运算放大器的输入电阻无限大,就好像运放两个输入端之间开路。但事实上并没有开路,称为“虚断”。
运放“虚短” 的实现有两个条件: 1 ) 运放的开环增益A要足够大; 2 ) 要有负反馈电路。
先谈第一点,我们知道,运放的输出电压Vo等于正相输入端电压与反相输入端电压之差Vid乘以运放的开环增益A。即
Vo = Vid * A = (VI+ - VI-) * A ( 1 )
由于在实际中运放的输出电压不会超过电源电压,是一个有限的值。在这种情况下,如果A 很大,(VI+ - VI-)就必然很小;如果(VI+ - VI-)小到某程度,那么我们实际上可以将其看作0,这个时候就会有VI+ = VI-,即运放的同相输入端的电压与反相输入端的电压相等,好象连在一起一样,这我们称为“虚短路” 。注意它们并未真正连在一起,而且它们之间还有电阻,这一点一定要牢记。
在上面的讨论中,我们是怎样得到“虚短” 的结果的呢?
我们的出发点是公式 ( 1 ) ,它是运放的特性,是没有问题的,我们可以放心。然后,我们作了两个重要的假设,一个是运放的输出电压大小有限,这没有问题,运放输出当然不会超过电源,因此这个假设绝对成立,所以以后我们就不提了。第二个是说运放开环增益A很大。普通运放的A通常都达10**6,10**7甚至更高,这个假设一般没问题,但不要忘记,运放的实际开环增益还与其工作状态有关,离开了线性区,A就不一定大了,所以,这第二个假设是有条件的,我们也先记住这一点。
因此我们知道,当运放的开环增益A很大时,运放可以有“虚短” 。但这只是可能性,不是自动就实现的,随便拿一个运放说它的两个输入端是“虚短” 没有人会相信。“虚短” 要在特定的电路中才能实现。
请先看图1的电路,如果我们将反相输入端IN-的电平固定,比如在0V,在同相输入端IN+加一个固定电压V1,并取V1 = 1mV,设运放的A = 10**6。这样,按照公式( 1 ) ,运放的输出电压Vo应该为
Vo = A * ( V1 – 0 ) = 1000000 * 1 /1000 = 1000 (V)
显然,Vo 到不了1000V,它上升不到VCC运放就饱和了,A也不再是1000000了,上面的计算完全不成立,输出电压停止在比VCC略小的数值上。
这种是没有负反馈的情况,比较器就工作在这种情况,“虚短” 在这里不存在,两个输入段之间的电压差是1mV。
如果我们加上负反馈电路,如图2所示,即将输出电压Vo的一部分反送到运放的反相输入端。初始时V1 = 0,Vo = 0,反相输入端的电压也是0。然后我们同样将V1调为1mV,在V1调高这一瞬间,(VI+ - VI-) = 1mV,运放受到这样一个正输入电压,其输出电压马上上升。由于有负反馈,VI- = Vo * R1 / (R1 + Rf) 也跟着上升,从而使得(VI+ - VI-)变小,这一小,Vo上升就变慢。最后,当Vo上升到一个值,使得VI- = VI+ = V1,即(VI+ - VI-) = 0,这时Vo就不动了,而运放的两个输入端就处于“虚短” 状态。可以看出,“虚短” 所以得以实现是由于有负反馈使VI- 逼近VI+的缘故。
所以“虚短” 存在的条件是: 1 ) 运放的开环增益A要足够大; 2 ) 要有负反馈电路。
明白了“虚短” 得条件后我们就很容易判断什么时候能什么时候不能用“虚短” 作电路分析了。
在实际上,条件( 1 ) 对绝大多数运放都是成立的,关键要看工作区域。如果是书上的电路,通过计算判断;如果是实际电路,用仪器量运放输出电压是否合理即可知道。
与“虚短” 相关的还有一种情况叫“虚地” ,就是有一个输入端接地时的“虚短” ,不是新情况。
有些书上说要深度负反馈条件下才能用“虚短” ,我觉得这不准确,我认为这样说的潜思考是,在深度负反馈的情况下运放更可能工作在线性区。但这不是绝对的,输入信号太大时,深度负反馈的运放照样进入饱和。所以,应该以输出电压值判断最可靠。

虚断指在理想情况下,流入集成运算放大器输入端电流为零。这是由于理想运算放大器的输入电阻无限大,就好像运放两个输入端之间开路。但事实上并没有开路,称为“虚断”。

当两个输入端的输入电流为零,即iN=iP=0时,可认为反相与同相输入端之间相当于断路,称为虚假断路,简称“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。

扩展资料:

虚短即+-输入端短路,虚断即流入+-输入端的电流=0如断路;虚短即+-输入端电位一样=0,所以 i'=12/6=2A,i=i' x 3/(2+3)=1.2A。

由于在实际中运放的输出电压不会超过电源电压,是一个有限的值。在这种情况下,如果A 很大,(VI+ - VI-)就必然很小;

如果(VI+ - VI-)小到某程度实际上可以将其看作0,这个时候就会有VI+ = VI-,即运放的同相输入端的电压与反相输入端的电压相等,好象连在一起一样,这称为“虚短路” 。

参考资料来源:百度百科-虚断



虚短即+-输入端短路,虚断即流入+-输入端的电流=0如断路;虚短即+-输入端电位一样=0,所以 i'=12/6=2A,i=i' x 3/(2+3)=1.2A。



一种是断电,明知那个是短剧

虚短就是就是看成短路来分析的意思。虚段就是开路。

  • 详细解释一下运算放大器的虚短、虚断、虚地,以及如何判断运放的反馈形式...
    答:虚断是指两个输入管脚没有电流流入运放内部电路,可以认为和内部电路是断开的。虚地,一个管脚接地,根据虚短,另一个管脚的电位也为零。反馈到正向端(+)的叫正反馈,反馈到反向端(-)叫负反馈,根据上面虚短和虚断的知识分析运放并不是很难,运用好这两点,其他就是初中物理了。
  • 虚短虚断怎么判断电路分析中什么时候可以
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    答:虚断的意思是正负端到运放内部的电路,相当于完全断开。虚短的意思是把这两个公式连接起来,他们是相等的。1、虚短、虚断是模拟电路中理想集成运放的两个重要概念,虚断在理想情况下,流入集成运算放大器输入端电流为零。2、是虚假开路的简称,虚短的必要条件是运放引入深度负反馈。集成运放的线性应用时,...
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  • 谁能解释一下虚短,虚断,虚地这几个概念!
    答:虚短:两个输入端的电压相等,V+=V-。虚断:由于输入阻抗很大,所以输入端电流为0,Ii=0。这两个公式计算时常用到。虚地:输入端一端接地,有虚短可得V+=V-=GND。条件不能少:理想运放,在负反馈条件下。
  • 在分析运放电路时“虚短”“虚断”“虚地”各指的是什么?
    答:虚短:运放正相与反相输入端电位相等 虚断:运放正相与反相端输入到运放内部的电流为零,可视为断开 虚地:当运放正相输入端接地时,运放的反相输入端可视为虚地
  • 模电---如何 判断 虚短虚断
    答: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。(2) 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1 MW以上。因此,流入运放输入端的电流往往不足1 mA,远小于输入端外电路的电流。故通常可...
  • 模拟电路中“虚短、虚断、虚地”什么意思?谢谢!最好能带图解释_百度知 ...
    答:并联效果可以忽略不计。这大概就是虚断的由来。再看虚短:由于虚断的原因,运算放大器的两个输入端不吸收任何电流,如果把两个输入端当一个回路看,是没有电流的,也就是电流为0。那么简单的根据欧姆定理,两个输入端的电压差为0,形同短路一样。这大概就是虚短的由来。