电子学基本概念论述（2）——虚短和虚断

2万 · 2020-11-16 12:06

虚短和虚断是运放电路分析的常用手段，当然其有前提条件。这里将阐述相关内容。

2万 · 2020-11-16 12:11

虚短和虚断是一对约束条件，理论上的应用见零器。零器不是一个单独的器件，其与泛器构成零泛器可用于相关理论，具体可翻看之前的帖子。

2万 · 2020-11-16 12:17

这里不讨论零泛器，考虑的是VFA运放。

VFA运放其输入阻抗（特别是对地）就是很大，理想情况下趋于无穷大。那么，针对VFA运放，虚断其实就是“实断”。

2万 · 2020-11-16 12:22

下面，在“实断”背景下，分析虚短及其相关前提条件。先看同相比例放大器的阶跃响应。

2万 · 2020-11-16 12:27

本帖最后由 HWM 于 2020-11-16 13:03 编辑

注意，上述运放电路的反馈是负反馈，否则那个指数项发散趋于无穷大。

由上可见，可引入虚短的前提条件是：

1）负反馈

2）满足那个远大于不等式

2万 · 2020-11-16 12:29

负反馈保证了放大器的稳定，在此前提下对简谐激励可以做相量分析。

2万 · 2020-11-16 12:32

注意上述“相对误差”可忽略的条件，这里引入了增益带宽积。

2万 · 2020-11-16 12:36

上述内容都是在线性系统的范畴内论述，而如果运放处于饱和状态那么就是非线性了。

所以，运放电路的虚短除了线性背景下的那些前提条件外，还需要确保其不饱和。

2万 · 2020-11-16 12:46

上面给出了运放电路可近似采用虚短分析方法的前提条件。下面，回过头来看看虚断。

前面说过，虚断涉及到对地和两个运放输入端的情况。VFA运放对地阻抗必须很大（理想为趋于无穷大），这其实为实际断路——实断。

但由于前面所述的虚短，只要运放输入端间存在非零阻抗，其电流同样可近似为零。所以，在虚短前提条件下，运放的输入端间构成虚断（无需其间阻抗趋于无穷大）。