如图1所示,运算放大器的电压跟随电路使用虚假短路和虚假断开连接。看起来一目了然。没有太多要注意的内容,那么您可能会很错。了解运算放大器的电压跟随电路对于理解同相,反相,差分和各种运算放大器电路非常有帮助。图1运算放大器的电压跟随电路电压跟随电路的分析如果将运算放大器的输出连接到其反相输入,然后将电压信号施加到同相输入,我们将发现运算放大器的输出电压将很好地跟随输入电压。假设运算放大器在初始状态下的输入和输出电压均为0V,则当Vin从0V增加时,Vout也将增加,并且将沿正电压方向增加。这是因为假设Vin突然增加并且Vout仍未响应并且仍为0V,则Ve = Vin-Vout大于0,因此将运算放大器的开环增益乘以Vout = Ve * A,以便运算放大器的输出为Vout,开始朝正电压方向增加。当Vout增加时,输出电压被反馈到反相输入端子,然后在相同的开环增益情况下,运算放大器的两个输入端子之间的电压差将减小,即Ve减小。 Vout会自然降低。最终结果是,无论输入电压有多大(当然在运算放大器的输入电压范围内),运算放大器将始终输出非常接近Vin的电压,但输出电压Vout仅仅低于Vin 。确保在运算放大器的两个输入端子之间有足够的电压差Ve来维持运算放大器的输出,即Vout = Ve * A。运算放大器电路中的负反馈。然后,该电路将很快达到稳定状态,并且输出电压的幅度将准确地保持运算放大器两个输入端子之间的电压差。该电压差Ve将继而产生准确的运算放大器输出电压幅度。将运算放大器的输出连接到运算放大器的反相输入。这种方法称为负反馈,这是使系统自稳定的关键。这不仅适用于运算放大器,还适用于任何常见的动态系统。这种稳定性使运算放大器能够以线性模式工作,而不是仅在饱和状态下完全“接通”工作。或完全“关闭”,就像它在比较器中使用而没有任何负反馈一样。由于运放的高增益,运放的反相输入端保持的电压几乎等于Vin。例如,运算放大器的开环增益为200,000。如果Vin等于6V,则输出电压将为5.99970000149999V。这会在运算放大器的输入端产生足够的电压差Ve = 6V-5.999970000149999V = 29.99985uV。该电压将被放大,然后在输出端产生振幅为5.999970000149999V的电压,因此系统在此处将保持稳定。如您所见,29.99985uV是一个很小的电压,因此对于实际计算,我们可以认为由负反馈维持的运算放大器的两个输入端子之间的电压差为Ve = 0V。整个过程如图2所示。这是“虚拟短线”交易。众所周知,并且由于运算放大器的两个输入端子之间的阻抗非常大,因此自然会发生“虚拟断开”。后面的电路具有1倍的稳定闭环增益,并且输出电压将仅跟随输入电压。图2负反馈的作用使用负反馈的一个很大的优点是,只要运放足够大,我们就不必关心它的实际电压增益。如果运算放大器的电压增益不是2000000而是250,000,则将使运算放大器的输出电压更接近Vin,并且输入端子之间的较小电压差用于生成所需的输出电压。在图2所示的电路中,输出电压也将等于运算放大器的反相输入上的输入电压。因此,对于电路设计工程师而言,为了实现放大器电路的稳定闭环增益,运算放大器的开环增益不必一定是准确的值。负反馈将使系统进行自我调整。使用负反馈将改善线性度,增益稳定性,输出阻抗和增益精度,但是使用负反馈也会带来严重的问题,即降低系统的稳定性,对于单位增益电压跟随器电路,这是最糟糕的情况的情况下,特别是在驱动电容性负载的情况下,有兴趣的学生可以自行检查相关信息