Gemäß dem virtuellen Kurzkonzept beträgt die Potentialdifferenz zwischen den Eingangsanschlüssen des Operationsverstärkers Null. Wie kann ein Operationsverstärker die Spannung verstärken?
Antwort 1:
Das Konzept des „virtuellen Kurzschlusses“ ist leicht zu merken, aber es ist nur eine Annäherung und gilt nur, wenn negatives Feedback verwendet wird. Hier ist eine typische invertierende Verstärkerkonfiguration:
Unter Vernachlässigung von Fehlerquellen ist die Ausgangsspannung für DC- und niederfrequente AC-Eingangssignale gegeben durch
wo
ist die Potentialdifferenz zwischen den Eingangsanschlüssen (V [+] - V [-]) und
ist die Open-Loop-Verstärkung. Daher können wir die Gleichung neu ordnen, um zu geben
Wenn wir beispielsweise ein +/- 12-V-Netzteil verwenden,
wird nicht größer als 12V sein. Für einen typischen Operationsverstärker
wird in der Größenordnung von 10 ^ 6 sein, also
.
Natürlich sind 12 uV kein Kurzschluss (0 V), aber wenn Ihr Eingangssignal viel größer als ist
Es ist eine nützliche Annäherung zu sagen, dass durch negative Rückkopplung die Spannung bei V [-] gleich der Spannung bei V [+] wird.
Beachten Sie jedoch, dass dies nur für negatives Feedback gilt. Ohne Rückkopplung oder mit positiver Rückkopplung kann die Eingangsdifferenz viel größer sein.