虚短,是指运放放大器在反相输入端和正相输入端电位相同时,电流可以在两个输入继续流动的现象,也被称作共模输入电路。通俗点来说,就是输入信号等于0时,输出并不为0而是有一些虚假的电流输出。
这种现象存在的原因是因为运放放大器内部有一个反馈回路,当输入信号很小或为0时,由于反馈的存在,输出端不为0,就形成了一个虚短的情况。
虚短容易引起电路的干扰和降噪性能的恶化。虚短会改变运放放大器的小信号放大倍数以及交流增益,使得放大器输出的偏置电平不稳定,产生交流噪声。 这种噪声在需要高精度的信号处理系统中会造成很大的影响。
同时,虚短还带有很高的干扰信号,这些信号与放大器输出的实际信号混合在一起,使得信号的准确性受到了很大的影响。特别是在动态范围比较小时,这些干扰信号会造成非常严重的贡献。
针对虚短的解决方案有很多种,比如参数选择、滤波等方法。同时,还可以使用一些外加电路进行有效地消除。下面介绍几种有效的方法:
差分输入方式是指在运放输入端引入两个不同的信号,同时在输出端将两个信号的差值进行放大,以此来消除虚短。
共模电路抵消方法是在电路中加入一个共模反馈电路,将共模信号的大小和相位进行调整,以此来消除虚短。
在输入端加入适当的电容,将输入信号和运放电路隔离开,从而同时实现噪声滤波与虚短抑制,提高系统稳定性和可靠性。
不同的运放选择有不同的抑制虚短的效果,一般来说通用的运放抑制虚短的效果较差,而专用于高精度应用的运放能够有效地抑制虚短。
虚短是运放放大器内部回路存在的一种现象。虚短会影响电路的噪声和稳定性。为了有效抑制虚短,我们可以采用差分输入方式、共模电路抵消、加入电容隔离、运放选择等方法。针对不同的应用场景选择不同的方法,可以有效提高系统的稳定性和可靠性。