运放的同反相输入的区别及利用虚短虚断的分析

运放的同反相输入的区别

同相端输入：当信号V_in从同相端（+）输入时，V_out与V_in的相位相同
反相端输入：当信号V_in从反相端（-）输入时，V_out与-V_in的相位相反

即变化如下：
同相位

Vp	Vn	Vo
上升	接地或稳定的电平	上升
下降	接地或稳定的电平	下降

反相位

Vp	Vn	Vo
上升	接地或稳定的电平	下降
下降	接地或稳定的电平	上升

利用虚短虚断对运放进行分析

这里复制一下我查阅到的对虚短虚断的定义：

虚短：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。虚短得出正负输入端等电位的结论。
虚断：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。虚断得出电流不流入流出放大器输入端，而外端电流相等的结论。
原文：https://blog.csdn.net/qq_29350001/article/details/52982870

简单来说，虚短就是在运放分析时，V₊视为等于V_-，虚断就是在运放分析时，V₊与V_-可以视为在运放内部是没有电路连接的，完全断路（当然这是在理想状况）。

以下用虚短虚断及同反相输入简单分析一下正反相放大电路

反相比例放大器

根据虚短原理，
V_-=V₊，∴V_-=V₊=0
根据虚断，运放内部等同与断路，所以没有电流流入，所以I₁=I₂
I₁=（V_i-V_-）/R1
I₂=（V_--V_out）/R2 (根据基尔霍夫定理，所以V_--V_out)
所以：
V_out=(-R2/R1)*V_i

正相比例放大器

同理，根据虚短原理
V_i=V_-
对于I_R2=（V_--0）/R2
I_R1=I_R2=V_out/（R1+R2）
所以：
Vout=V_i*（R1+R2）/R2