運算放大器:理想運放
虛短路
當有負回授時,運放會強迫它的兩個輸入達到相同電壓,彷彿被一條導線短接在一起,只是其實沒有導線、兩者之間也沒有電流。這是一般化的說法;虛接地不過是正端恰好在 0 V 的特例。
兩條黃金法則正好描述它。法則二說 V+ 等於 V-,所以你加在一個輸入上的電壓會出現在另一個輸入上。法則一說沒有電流流進任一輸入,所以兩者其實沒有相連。因此這個節點對電壓而言是短路、對電流而言是開路:兩輸入在電壓上互相跟隨,卻又完全隔離。若你把正端設為 2 V,負端也會變成 2 V,而兩者之間並無電流通過。
這讓你能立刻讀出負端節點的電壓:它等於正端被撐在的那個電壓。非反相放大器的增益就是用這個捷徑推導出來的。誠實的提醒就藏在「虛」字裡:用電表確實量到兩腳電壓相等,但它們並未實體相連,而且一旦移除回授或輸出飽和,這個相等就消失。
非反相放大器:把正端設為 2 V,由虛短路可知負端也是 2 V。配上 10 kΩ 回授電阻與 10 kΩ 接地電阻,輸出必須擺到 4 V,因為這個分壓器會把 2 V 送回負端。
兩輸入電壓相等加上輸入電流為零,代數一行就出來了。
它是「虛」的:兩腳確實處於相等電壓,但並未實體相連,而且沒有回授時相等就消失。
又称
另见