运放虚短不成立?
现在就实际的分析一下运放的工作情况。在这里接一个5伏的电源,r2的左边的接地也就是零伏。在5伏上电的瞬间,这时候运放还没有开始工作,所以运放的正向输入端电位也是零伏。因为它们是虚短,所以反向输入端电位也是零伏。
另外这四个电阻的大小应该怎么确定?根据刚才的r4比上r1等于r3比上r2,所以假设r1取1k,r4取2k,下面也是一样,r2取1k,r3取2k,它们的比例是相等的。所以流经r1电流的大小就用5伏除以1k,那就是5毫安。
同样的5毫安的电流在2k电阻身上就可以产生了10伏的压降,所以0伏减掉10伏,运放输出就是-10伏。再来看假设运放虚短成立,正相输入的电位是零伏,所以r3两端的压降也是10伏,除以2k也是5毫安的电流。
但是这里就有一个问题,r1的电流是多少?因为r2的左边接是地,右边虚短也是零伏,所以r2的电流是零。这5毫安的电流从哪来?因为运放的输入端是没有电流的,所以这5毫安的电流回路只能够从r2的那一边从地从左往右拉取,因此这5毫安的电流经过1k电阻就产生了5伏的压降。
r2和r3中点的电位现在是多少伏?就是5伏。所以在这种情况下运放的虚短现在就不成立了。
应该怎么样让运放恢复虚短的状态?这样知道它的根源就在于2从地那边回流了一个拉电流,就可以在中点的位置做点手脚,在这里加一个所谓的负载电阻,比如这是一个10欧姆的负载,这样做,就可以从10欧姆负载的地从那一边给r8提供一个回流的电流,这就是个完整的回路。所以r2这一边就不再需要提供电流,因此就可以维持运放的正相输入端这一点的电位是零伏或者是接近零伏,这样虚短就会重新成立。
这个电阻的目的只是相当于把流经r2的5毫安的电流转嫁到负载电阻的身上,因此电流同样也是5毫安。所以根据这一二三个条件就可以推导出了,这时候流经负载电阻的电流大小就是等于电源电压v1或者输入电压除以r2的大小。
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