“虚短”“虚断”两板斧,搞定运算放大器! 点击:43079 | 回复:125



芯片级维修

    
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发表于:2006-10-19 21:04:00
楼主
运算放大器组成的电路五花八门,令人眼花瞭乱,是模拟电路中学习的重点。在分析它的工作原理时倘没有抓住核心,往往令人头大。为此本人特搜罗天下运放电路之应用,来个“庖丁解牛”,希望各位从事电路板维修的同行,看完后有所斩获。
遍观所有模拟电子技朮的书籍和课程,在介绍运算放大器电路的时候,无非是先给电路来个定性,比如这是一个同向放大器,然后去推导它的输出与输入的关系,然后得出Vo=(1+Rf)Vi,那是一个反向放大器,然后得出Vo=-Rf*Vi……最后学生往往得出这样一个印象:记住公式就可以了!如果我们将电路稍稍变换一下,他们就找不着北了!偶曾经面试过至少100个以上的大专以上学历的电子专业应聘者,结果能将我给出的运算放大器电路分析得一点不错的没有超过10个人!其它专业毕业的更是可想而知了。
    今天,芯片级维修教各位战无不胜的两招,这两招在所有运放电路的教材里都写得明白,就是“虚短”和“虚断”,不过要把它运用得出神入化,就要有较深厚的功底了。
虚短和虚断的概念
    由于运放的电压放大倍数很大,一般通用型运算放大器的开环电压放大倍数都在80 dB以上。而运放的输出电压是有限的,一般在 10 V~14 V。因此运放的差模输入电压不足1 mV,两输入端近似等电位,相当于 “短路”。开环电压放大倍数越大,两输入端的电位越接近相等。
“虚短”是指在分析运算放大器处于线性状态时,可把两输入端视为等电位,这一特性称为虚假短路,简称虚短。显然不能将两输入端真正短路。
    由于运放的差模输入电阻很大,一般通用型运算放大器的输入电阻都在1MΩ以上。因此流入运放输入端的电流往往不足1uA,远小于输入端外电路的电流。故 通常可把运放的两输入端视为开路,且输入电阻越大,两输入端越接近开路。“虚断”是指在分析运放处于线性状态时,可以把两输入端视为等效开路,这一特性 称为虚假开路,简称虚断。显然不能将两输入端真正断路。
    在分析运放电路工作原理时,首先请各位暂时忘掉什么同向放大、反向放大,什么加法器、减法器,什么差动输入……暂时忘掉那些输入输出关系的公式……这些东东只会干扰你,让你更糊涂﹔也请各位暂时不要理会输入偏置电流、共模抑制比、失调电压等电路参数,这是设计者要考虑的事情。我们理解的就是理想放大器(其实在维修中和大多数设计过程中,把实际放大器当做理想放大器来分析也不会有问题)。
    好了,让我们抓过两把“板斧”------“虚短”和“虚断”,开始“庖丁解牛”了。



jack

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发表于:2008-03-26 11:56:00
81楼
好资料收藏了!谢谢

riberey

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发表于:2008-11-03 19:46:29
82楼

真的是良师。抛弃了固有观念,从最基本的地方着手,值得许多高效的老师借鉴。

kpjing

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发表于:2008-12-30 13:27:32
83楼

很强的分析,顶。。。。。。。。

电路疯子

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发表于:2009-01-03 21:49:33
84楼

图十Q3的集电极接24V的话更稳定点

调速——1

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发表于:2009-01-11 10:10:06
85楼

收益匪浅,值得好好学习

顶楼主

 

yjdwywyjd

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发表于:2009-03-24 20:17:43
86楼

那是相当的感谢!!辛苦了!!

PistoN

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发表于:2009-03-24 21:22:14
87楼

受益匪浅啊!顶一下!当年学模拟电子时看到此帖就会感觉容易多了

kaifeng_007

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发表于:2009-05-16 13:50:04
88楼
回复内容:
对:芯片级维修 关于电流可以转换成电压,电压也可以转换成电流。图十就是这样一个电路。上图的负反馈没有通过电阻直接反馈,而是串联了三极管Q1的发射结,大家可不要以为是一个比较器就是了。只要是放大电路,虚短虚断的规律仍然是符合的!
由虚断知,运放输入端没有电流流过,
则                (Vi – V1)/R2 = (V1 – V4)/R6  ……a
同理            (V3 – V2)/R5 = V2/R4        ……b
由虚短知    V1 = V2    ……c
如果R2=R6,R4=R5,则由abc式得V3-V4=Vi
上式说明R7两端的电压和输入电压Vi相等,则通过R7的电流I=Vi/R7,如果负载RL<<100KΩ,则通过Rl和通过R7的电流基本相同。
内容的回复:以前在书上看不怎么明白,今天看了你的文章真是浅显易懂,书本上都按这样的思路教学,我想学生会比较好接受吧


******

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发表于:2009-05-17 17:18:58
89楼

收藏                      

润物无声

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发表于:2009-05-17 18:08:37
90楼

正在迷惑中呢。。。及时雨。。看见了这个帖子。。楼主的施耐德那个有噪音的伺服驱动器如何了???

 

雨下

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发表于:2009-12-23 13:01:49
91楼
引用宇野虎行 的回复内容:图三的反相加法器公式错了吧,应该是负的吧


我也觉得是

1yingxiao

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发表于:2010-03-24 09:23:51
92楼

收藏一下..............................

kaiqiqi

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发表于:2010-05-05 19:43:15
93楼
很好。比教材好多了,谢谢!收藏了!

hsh441890290

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发表于:2010-07-04 20:54:06
94楼
芯片级维修  学习了!

lxil2009

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发表于:2010-07-28 18:58:39
95楼
果然很强大,不过图三应该是个反向比例器,式子为:(V1-V_)/R1+(V2-V_)/R2=(V_-Vout)/R3,结果为:Vout=-(v1+v2)

wangrongke

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发表于:2010-10-01 19:43:41
96楼

非常感谢。收藏了。

 

莫其麟

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发表于:2010-10-02 10:11:02
97楼
老帖子受热捧,两板斧有效。

冷处理

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发表于:2011-03-02 16:38:21
98楼
“虚断”是指在分析运放处于线性状态时,可以把两输入端视为等效开路 ~~~~~~~~~~~~~~~~~~ 似乎一般说法是运放不必处于线性状态,也可以看做虚断?

冷处理

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发表于:2011-03-02 16:44:38
99楼
只要是放大电路,虚短虚断的规律仍然是符合的! ~~~~~~~~~~~~~~~~~ 感觉这里也不够严谨--和前面说法不一致,对初学者可能会有些误导

freeunix

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发表于:2011-03-02 18:00:01
100楼

前面的是基础扫盲,但是如果没有基础作底,如何分析电路?如果一个电路在原理上都分析不清楚如何判断故障在什么位置?我也是要补习基础的一员啊。。。。


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