M2FM虚假短路,在图2,3,1a的同相放大电路中,输出通过负反馈的作用,使vn自动地跟踪up,使vp≈vn,或vid=vp~vn≈0。这种现象称为虚假短路,简称虚短。

由于同相和反相两输人端之间出现虚短现象,而运放的输人电阻的阻值又很高,因而流经两输人端之间的ip=jn≈0,这种现象称为虚断。应当注意的是,虚短是本质的,而虚断则是派生的。

由运放引人负反馈而得到的虚短和虚断两条重要概念,对于分析由运放组成的各种线性应用电路将十分有益,必须熟练掌握。

闭环工作状态下的重要特征。

几项技术指标的近似计算,首先,画出图2,3,1a的以理想运放电路模型为基础的小信号电路模型①,如图2.3.1b所示。

电压增益av,Vp≈Vn,ip=jn=0,由图2.3.1b可知,p≈Vn=Vf=Rl+R2vo,从而可得电压增益为au=uo/ui=r1+r2/r1=1+r2/r1

式中av为接人负反馈后的电压增益,称为闭环电压增益。Av为正值,表示vo与vi同相,并且总是大于1,至少等于1。由式(2.3.1)看出,由于电路中引入负反馈,av的值只取决于运放外部电路的元件值,即取决于RI、R2,而与运放本身的avo、ri和ro无关。

输入电阻Riˉ,根据放大电路输人电阻的定义有Ri=ui/ii

式中ui=vp,因ri→∞,必有ji→0,故从放大电路输入端口看进去的电阻为Ri=ui/ii→∞                    (2.3.2)

输出电阻R。,根据第1章求输出电阻的方法,将信号源ui置零,则运放内的受控电压小信号电路模型指运放工作在线性区的电路模型。根据虚短和虚断的概念有源也为零。同时因为理想运放的输出电阻ro=0,尽管输出端还有其他并联支路。但从输出端口看进去的输出电阻Ro=%‖[(R1||ri)+R2],故有

Ro→0              (2.3.3)

电压跟随器,在图2.3.1a的同相放大电路中,令R1的电路。由于输出电压vo就是反馈电压,利用虚短的概念,得到=∞,R2=0,则得如图2.3.2所示Vo=Vn≈Vp=vi

av=L≈1

由式(2,3.4)可知,输出电压vo与输人电压vi大小相等,相位相同,因此,该信号源(a)信号源具有内阻Rs=100kΩ的信号源vs驱动RI±l kΩ的电路.

(b)具有内阻Rs=100kΩ的信号源vs和负载RL=1ko之间接电压跟随器从式中看出输出电压%很小。如将电压跟随器接在高内阻的信号源与负载之间,如图2.3.3b所示。因电压跟随器的输人电阻Ri→∞,该电路几乎不从信号源吸取电流,vp=vs,而Ro→0,由图可知uo=un=up=vs,因此,当负载变化时,输出电压vo几乎不变,从而消除了负载变化对输出电压vo的影响。

电压跟随器,电路称为电压跟随器。虽然电压跟随器的电压增益等于1,仿照分析同相放大电路的方法,可知它的输人电阻Ri→∞,输出电阻Ro→0,故它在电路中常作动RL=1kΩ的负载时,如图2.3.3a所示。它的输出电压vo为运算放大器.