模拟电路之运放电路知识点

运算放大器，简称运放，运放组成的电路千变万化，多种多样，是模拟电路必须掌握的重点内容。进行运放工作原理分析时，如果不掌握运放的核心，往往会令人头疼，不知所措。“虚短”和“虚断”这两个概念在模电教材里都有介绍，在所有运放电路分析当中都非常实用，但是要想把它运用到炉火纯青的地步，需要较深的功底。

（1）虚短，虚短是指运放同相输入端和反相输入端近似看作短路，但实际并没有短接，所以称为“虚短”， “虚短”即运放正负输入端的电压（电位）相等。

（2）虚断，运放输入端的阻抗很大，流入的电流非常小，不足1uA，所以用于计算时可以近似地把运放输入端看作“开路”，所以称之为“虚断”。“虚断”指的是运放正负输入端的电流为零。

分析运放电路的工作原理时，紧扣“虚短”和“虚断”两个概念，再结合电路原理进行计算即可，非常方便，不需要记什么同向放大、反向放大，什么加法器、减法器、差分输入等计算公式。

下面举例进行分析：（1）反向放大器：

图1是反相放大器，①由“虚短”概念得出V+=V-；②由“虚断”得运放正负输入端电流为0，则I1=I2。

因为V+=0，所以V-=0，那么R1的电流I1=(Vi - V-)/R1，R2的电流I2=(V- -Vout)/R2，由I1=I2得出(Vi - V-)/R1=(V- -Vout)/R2，化简之后为：Vout = (-R2/R1)*Vi，这不就是反相放大器的公式嘛。

（2）同相放大器：

由图2，①根据“虚短”得出Vi=V-；②由“虚断”得运放正负输入端电流为0,即得I1=I2。

I1=（Vi-0）/R2；I2=（Vout- Vi)/R1，所以（Vi-0）/R2=（ Vout- Vi)/R1，化简得Vout=Vi*(R1+R2)/R2。

（3）加法器电路：

图3为反相加法器电路，同理①根据“虚短”得出V+=V-=0；

②由“虚断”得运放正负输入端电流为0，即R3的电流等于R1与R2电流之和，(V- –Vout)/R3=(V1 – V-)/R1 + (V2 – V-)/R2，由于V+=V-=0，则–Vout/R3= V1/R1+V2/R2，若取电阻R1=R2=R3，则Vout=-（V1+V2）。