关于I-V转化电路中运放的虚短

木木木JS

关于I-V转化电路中运放的虚短 [复制链接]

如图，我用multisim仿真一个I-V转换电路，应该有Vo=-I*R1，但是运行结果并不是这样。用探针观察，电路中+级接地，根据虚短，-级电位应该也为0，但是仿真结果显示它的电位是97.9mV，导致最后Vo的不正确。
请教各位，这是怎么回事？是我的电路有问题吗？

maychang

电路没有错，是你对电压的理解有错。
对于理想运放，输出(注意是对地)应该是 1uA*100kohm =0.1V=100mV 。
现在你测得97.5mV，差了2.5mV。两个可能的原因：
1、运放自身的失调。
2、电压表内阻影响。

另外，你的电路使用单电源，输入电流方向又是图中方向，运放输出应该为一个负值才对。而运放输出为负是不可能的。这是仿真软件的错误。

captzs

楼主，输入信号不要，-端接地，即在0输入时，量一量输出电压多少？

木木木JS

maychang 发表于 2015-10-13 22:00
电路没有错，是你对电压的理解有错。
对于理想运放，输出(注意是对地)应该是 1uA*100kohm =0.1V=100mV 。
...

谢谢，可是你这么一说我更加疑惑了。
1.我对电压哪里有问题，能不能详细的讲解一下呢？
2.为什么没有虚短还是不理解。

木木木JS

captzs 发表于 2015-10-13 22:15
楼主，输入信号不要，-端接地，即在0输入时，量一量输出电压多少？

4.93V。这是要干什么？

captzs

木木木JS 发表于 2015-10-13 22:27
4.93V。这是要干什么？

输入0，输出4.93v，不觉得有问题吗？

maychang

木木木JS 发表于 2015-10-13 22:23
谢谢，可是你这么一说我更加疑惑了。
1.我对电压哪里有问题，能不能详细的讲解一下呢？
2.为什么没有虚 ...

电压是两点之间的电位差。不指明时说电压是指对地(零电位)的电压。
你的电压表测量的是输出端与反相输入端之间的电压。
“根据虚短……”，反相输入端电位应该是零，这没有错。但要测量反相输入端电位，应该将电压表接在反相输入端与地之间。

木木木JS

maychang 发表于 2015-10-13 23:33
电压是两点之间的电位差。不指明时说电压是指对地(零电位)的电压。
你的电压表测量的是输出端与反相输入 ...

电压表测得是反馈电阻上的电压。探针2和3测得的电压不就是对地电压吗？它们是97.7mV.

maychang

木木木JS 发表于 2015-10-14 00:01
电压表测得是反馈电阻上的电压。探针2和3测得的电压不就是对地电压吗？它们是97.7mV.

我在2楼已经说过了：你使用了单电源！
输出端在正常时(使用双电源)应该是输出负电压的，由于使用了单电源而不能输出负电压，致使运放不能工作于线性区，所以虚短不能成立。

captzs

三个问题供参考：
1)，单+电源供电的反向比例运算电路（假定是），输入+电压，输出将怎么样？
2)，Vos＝1mv的运放，输入1uA信号，输出将怎么样？
3)，虚短和虚断分析运放的前提条件是什么？

hippozhu

木木木JS 发表于 2015-10-13 22:23
谢谢，可是你这么一说我更加疑惑了。
1.我对电压哪里有问题，能不能详细的讲解一下呢？
2.为什么没有虚 ...

一般情况下，运放的输出电压范围不可能超过电源电压的范围（部分轨到轨运放除外），你的运放供电是0~+5V，因此不可能产生负电压的输出；另外，虚短成立的前提是运放的开环增益无穷大，但实际上是不可能的，所以输出会存在一定的偏差，另外，运放自身的失调也会引起输出误差。

maychang

hippozhu 发表于 2015-10-14 22:15
一般情况下，运放的输出电压范围不可能超过电源电压的范围（部分轨到轨运放除外），你的运放供电是0~+5V ...

轨到轨运放输出也不可能超出电源电压范围，顶多到“轨”，亦即与电源两端相同。

运放“虚短”前提是工作于线性区域，楼主的运放根本不是工作在线性范围内，不可能“虚短”。

hippozhu

maychang 发表于 2015-10-15 19:26
轨到轨运放输出也不可能超出电源电压范围，顶多到“轨”，亦即与电源两端相同。

运放“虚短”前提是工 ...

印象中有些轨到轨运放的输出貌似可以超过电源轨零点几V，不知道是不是我理解错了

maychang

hippozhu 发表于 2015-10-17 22:32
印象中有些轨到轨运放的输出貌似可以超过电源轨零点几V，不知道是不是我理解错了

“印象中有些轨到轨运放的输出貌似可以超过电源轨零点几V”
没有的事。
你那个印象太不可靠。

hippozhu

maychang 发表于 2015-10-17 23:10
“印象中有些轨到轨运放的输出貌似可以超过电源轨零点几V”
没有的事。
你那个印象太不可靠。

好吧，谢谢指教