M2FM虛假短路,在圖2,3,1a的同相放大電路中,輸出通過負反饋的作用,使vn自動地跟蹤up,使vp≈vn,或vid=vp~vn≈0。這種現象稱為虛假短路,簡稱虛短。

由于同相和反相兩輸人端之間出現虛短現象,而運放的輸人電阻的阻值又很高,因而流經兩輸人端之間的ip=jn≈0,這種現象稱為虛斷。應當注意的是,虛短是本質的,而虛斷則是派生的。

由運放引人負反饋而得到的虛短和虛斷兩條重要概念,對于分析由運放組成的各種線性應用電路將十分有益,必須熟練掌握。

閉環工作狀態下的重要特征。

幾項技術指標的近似計算,首先,畫出圖2,3,1a的以理想運放電路模型為基礎的小信號電路模型①,如圖2.3.1b所示。

電壓增益av,Vp≈Vn,ip=jn=0,由圖2.3.1b可知,p≈Vn=Vf=Rl+R2vo,從而可得電壓增益為au=uo/ui=r1+r2/r1=1+r2/r1

式中av為接人負反饋后的電壓增益,稱為閉環電壓增益。Av為正值,表示vo與vi同相,并且總是大于1,至少等于1。由式(2.3.1)看出,由于電路中引入負反饋,av的值只取決于運放外部電路的元件值,即取決于RI、R2,而與運放本身的avo、ri和ro無關。

輸入電阻Riˉ,根據放大電路輸人電阻的定義有Ri=ui/ii

式中ui=vp,因ri→∞,必有ji→0,故從放大電路輸入端口看進去的電阻為Ri=ui/ii→∞                    (2.3.2)

輸出電阻R。,根據第1章求輸出電阻的方法,將信號源ui置零,則運放內的受控電壓小信號電路模型指運放工作在線性區的電路模型。根據虛短和虛斷的概念有源也為零。同時因為理想運放的輸出電阻ro=0,盡管輸出端還有其他并聯支路。但從輸出端口看進去的輸出電阻Ro=%‖[(R1||ri)+R2],故有

Ro→0              (2.3.3)

電壓跟隨器,在圖2.3.1a的同相放大電路中,令R1的電路。由于輸出電壓vo就是反饋電壓,利用虛短的概念,得到=∞,R2=0,則得如圖2.3.2所示Vo=Vn≈Vp=vi

av=L≈1

由式(2,3.4)可知,輸出電壓vo與輸人電壓vi大小相等,相位相同,因此,該信號源(a)信號源具有內阻Rs=100kΩ的信號源vs驅動RI±l kΩ的電路.

(b)具有內阻Rs=100kΩ的信號源vs和負載RL=1ko之間接電壓跟隨器從式中看出輸出電壓%很小。如將電壓跟隨器接在高內阻的信號源與負載之間,如圖2.3.3b所示。因電壓跟隨器的輸人電阻Ri→∞,該電路幾乎不從信號源吸取電流,vp=vs,而Ro→0,由圖可知uo=un=up=vs,因此,當負載變化時,輸出電壓vo幾乎不變,從而消除了負載變化對輸出電壓vo的影響。

電壓跟隨器,電路稱為電壓跟隨器。雖然電壓跟隨器的電壓增益等于1,仿照分析同相放大電路的方法,可知它的輸人電阻Ri→∞,輸出電阻Ro→0,故它在電路中常作動RL=1kΩ的負載時,如圖2.3.3a所示。它的輸出電壓vo為運算放大器.