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运放的虚短和虚断始终成立吗

我们知道,在分析运放电路时会使用虚短和虚断来列出关系式,从而切得输入输出之间的关系。可是运放分析时的虚断和虚短永远成立吗,在什么情况下不成立呢?希望有高人能够深入探讨下这个问题。下面这个例子是我仿真的一个例子。

如图,是一个电压电流转换电路。我的计算过程如下:(Ve-V-)/r1=V-/r2.而V-=V+(虚短),(V+)=2(虚断)    由此带值可以得出Ve=20.2V。

  如果我给运放电源大于20.2V,那么虚短虚断成立,如果小于20.2V则不成立。

所以我在此向给位大神问个问题,除了这种情况外,还有什么情况下,我们分析运放不能盲目的使用虚短虚断。

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隐星魂
LV.4
2
2014-08-18 16:18

你说的这个问题不是虚短虚断成不成立的问题,而是运放线性区的问题。

运放是由三极管,场效应管组成的,工作在线性区时,要求内部的三极管工作在放大区,场效应管工作在饱和区,三极管工作在放大区的条件是|Vce|>|Vbe|,而场效应管工作在饱和区的条件是|Vds|>|Vgs|-|Vth|。所以三极管和场管会“吃”掉一部分电压,你给20.2V,线性区肯定会<20.2V,一旦过了线性区,三极管就会进入饱和区,而场效应管就会进入可变电阻区,就处于开关状态了。当然也有线性区能达到电源电压的运放,那就是轨到轨(rail to rail)的运放。

运放的虚断虚短是在深度负反馈的时候推导出来的。

负反馈电路的放大倍数=A/(1+AF),A是运放的开环放大倍数,F是反馈系数,从极限的角度去考虑,当运放的开环增益为∞时,这个式子的极限值=1/F,也就是说放大倍数只与反馈回路有关,此时才满足虚短虚断。

实际中放大倍数为∞的运放不存在,但非常大,虚断虚短只是一种近似,或则叫估算。

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2014-08-18 16:26
@隐星魂
你说的这个问题不是虚短虚断成不成立的问题,而是运放线性区的问题。运放是由三极管,场效应管组成的,工作在线性区时,要求内部的三极管工作在放大区,场效应管工作在饱和区,三极管工作在放大区的条件是|Vce|>|Vbe|,而场效应管工作在饱和区的条件是|Vds|>|Vgs|-|Vth|。所以三极管和场管会“吃”掉一部分电压,你给20.2V,线性区肯定会
占个板凳,看问题进展!
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2014-08-18 16:56
@隐星魂
你说的这个问题不是虚短虚断成不成立的问题,而是运放线性区的问题。运放是由三极管,场效应管组成的,工作在线性区时,要求内部的三极管工作在放大区,场效应管工作在饱和区,三极管工作在放大区的条件是|Vce|>|Vbe|,而场效应管工作在饱和区的条件是|Vds|>|Vgs|-|Vth|。所以三极管和场管会“吃”掉一部分电压,你给20.2V,线性区肯定会
哦   明白了    对于超出线性区的运放(如比较器),就根本不能用虚短和虚断了   谢谢大哥
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