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零 れい 任 にん 偶電氣 き 符號 ふごう (對稱 たいしょう 版本 はんぽん )
零 れい 任 にん 偶電氣 き 符號 ふごう (不 ふ 對稱 たいしょう 版本 はんぽん )
零 れい 任 にん 偶 (nullor)是 ぜ 一 いち 種 しゅ 理想 りそう 的 てき 二 に 端 はし 口 こう 网络 ,輸入 ゆにゅう 端 はし 為 ため 零 れい 極 きょく 子 こ ,輸出 ゆしゅつ 端 はし 為 ため 任意 にんい 子 こ [1] ,零 れい 任 にん 偶類似 るいじ 一 いち 個 こ 理想 りそう 的 てき 放 ひ 大器 たいき ,其電壓 あつ 增益 ぞうえき 、電流 でんりゅう 增益 ぞうえき 、跨 またが 導 しるべ 增益 ぞうえき 和 わ 跨 またが 阻抗(transimpedance)增益 ぞうえき 都 と 是 ぜ 無限 むげん 大 だい [2] 。其傳輸參數 すう 都 と 為 ため 0,也就是 ぜ 說 せつ ,其輸入 ゆにゅう -輸出 ゆしゅつ 關係 かんけい 可 か 以用以下 いか 的 てき 矩 のり 陣 じん 方程式 ほうていしき 表示 ひょうじ 。
(
v
1
i
1
)
=
(
0
0
0
0
)
(
v
2
i
2
)
{\displaystyle {\begin{pmatrix}v_{1}\\i_{1}\end{pmatrix}}={\begin{pmatrix}0&0\\0&0\end{pmatrix}}{\begin{pmatrix}v_{2}\\i_{2}\end{pmatrix}}}
在 ざい 負 ふ 回 かい 授電路 でんろ 中 ちゅう ,零 れい 任 にん 偶輸出端 では 附近 ふきん 的 てき 電路 でんろ 會 かい 調整 ちょうせい 其電壓 あつ 及電流 りゅう ,迫 さこ 使 つかい 零 れい 任 にん 偶輸入 ゆにゅう 端 はし 的 てき 電壓 でんあつ 及電流 りゅう 為 ため 零 れい 。例 れい 如理想 りそう 的 てき 運算 うんざん 放 ひ 大器 たいき 就可以用零 れい 任 にん 偶來建 けん 模 も [3] 。一般教科書中分析有理想運算放大器的回授電路,就是利用 りよう 零 れい 任 にん 偶的數學 すうがく 條件 じょうけん 來 らい 分析 ぶんせき 運算 うんざん 放 ひ 大器 たいき 的 てき 週 しゅう 邊 べ 電路 でんろ 。
例 れい 子 こ :有 ゆう 電壓 でんあつ 控 ひかえ 制 せい 的 てき 電流 でんりゅう 吸收 きゅうしゅう 電路 でんろ [ 编辑 ]
圖 ず 一 いち :以運算 うんざん 放 ひ 大器 たいき 為 ため 基礎 きそ 的 てき 電流 でんりゅう 吸收 きゅうしゅう 電路 でんろ ,因 いん 為 ため 運算 うんざん 放 ひ 大器 たいき 可 か 以用零 れい 任 にん 偶來建 けん 模 も ,其輸入電 にゅうでん 壓 あつ 及電流 りゅう 可 か 以視為 ため 0
圖 ず 1是 ぜ 有 ゆう 電壓 でんあつ 控 ひかえ 制 せい 的 てき 電流 でんりゅう 吸收 きゅうしゅう (current sink)電路 でんろ [4] 。電流 でんりゅう 吸收 きゅうしゅう 電路 でんろ 不 ふ 論 ろん 輸出 ゆしゅつ 電壓 でんあつ V CC 的 てき 大小 だいしょう ,都 と 要 よう 抽取i OUT 的 てき 電流 でんりゅう 。抽取電流 でんりゅう 可 か 以由輸入 ゆにゅう 電壓 でんあつ v IN 來 らい 控 ひかえ 制 せい ,此處 ここら 都 と 要 よう 將 しょう 運算 うんざん 放 ひ 大器 たいき 理想 りそう 化 か 為 ため 零 れい 任 にん 偶,再 さい 分析 ぶんせき 電流 でんりゅう 抽取電路 でんろ 。
由 よし 於零任 にん 偶輸入 ゆにゅう 側 がわ 零 れい 極 きょく 子 こ 的 てき 零 れい 電壓 でんあつ 特性 とくせい ,運算 うんざん 放 ひ 大器 たいき 輸入 ゆにゅう 側 がわ 的 てき 電壓 でんあつ 差 さ 為 ため 零 れい 。因 よし 此流經 けい 參考 さんこう 電 でん 阻R R 的 てき 電壓 でんあつ 是 ぜ 由 ゆかり v IN 提供 ていきょう ,其電流 りゅう 為 ため v IN /R R 。也因為 ため 輸入 ゆにゅう 側 がわ 的 てき 零 れい 電流 でんりゅう 特性 とくせい ,進入 しんにゅう 零 れい 任 にん 偶的電流 でんりゅう 為 ため 零 れい 。根據 こんきょ 基 もと 爾 なんじ 霍夫電路 でんろ 定律 ていりつ ,電 でん 晶 あきら 體 からだ 射 しゃ 極 きょく 的 てき 電流 でんりゅう 為 ため v IN /R R 。根據 こんきょ 於零任 にん 偶輸出 ゆしゅつ 側 がわ 任意 にんい 子 こ 的 てき 特性 とくせい ,不 ふ 論 ろん 輸出 ゆしゅつ 側 がわ 的 てき 電壓 でんあつ 多大 ただい ,零 れい 任 にん 偶輸出 ゆしゅつ 側 がわ 可 か 以提供 ていきょう 相關 そうかん 電路 でんろ 所 しょ 需的電流 でんりゅう 。在 ざい 此例中 ちゅう ,輸出 ゆしゅつ 側 がわ 提供 ていきょう 電 でん 晶 あきら 體 からだ 基 もと 極 ごく 電流 でんりゅう i B 。對 たい 電 でん 晶 あきら 體 からだ 應用 おうよう 基 もと 爾 なんじ 霍夫電路 でんろ 定律 ていりつ ,可 か 以得到 いた 通過 つうか R C 的 てき 電流 でんりゅう 為 ため
i
OUT
=
v
IN
R
R
−
i
B
{\displaystyle i_{\text{OUT}}={\frac {v_{\text{IN}}}{R_{\text{R}}}}-i_{\text{B}}}
其中i B 為 ため 雙極 そうきょく 性 せい 電 でん 晶 あきら 體 からだ 的 てき 基 もと 極 ごく 電流 でんりゅう ,只 ただ 要 よう 電 でん 晶 あきら 體 からだ 工作 こうさく 在 ざい 作用 さよう 區 く ,i B 很小,可 か 以忽略 りゃく 。因 よし 此根據 こんきょ 理想 りそう 化 か 零 れい 任 にん 偶的特性 とくせい ,輸出 ゆしゅつ 電流 でんりゅう 是 ぜ 受使用 しよう 者 しゃ 輸入 ゆにゅう 的 てき 電壓 でんあつ v IN 及設計 せっけい 者 しゃ 選 せん 用 よう 的 てき 參考 さんこう 電 でん 阻R R 所 ところ 決定 けってい 。
此電路 ろ 中 ちゅう 加入 かにゅう 電 でん 晶 あきら 體 からだ 的 てき 目的 もくてき 是 ぜ 減少 げんしょう 運算 うんざん 放 ひ 大器 たいき 提供 ていきょう 給 きゅう R R 的 てき 電流 でんりゅう 。若 わか 沒 ぼつ 有 ゆう 電 でん 晶 あきら 體 からだ ,流 りゅう 過 よぎ R C 的 てき 電流 でんりゅう 為 ため i OUT = (V CC − v IN )/R C ,因 いん 此i OUT 會 かい 受到V CC V CC 的 てき 影響 えいきょう ,違背 いはい 其電路 ろ 設計 せっけい 的 てき 目的 もくてき 。另一個好處是運算放大器只需提供電晶體的基極電流,一定會在運算放大器的電流驅動範圍以內。(另外,實際 じっさい 的 てき 運算 うんざん 放 ひ 大器 たいき 有 ゆう 輸出 ゆしゅつ 電流 でんりゅう 限 げん 制 せい ,和 わ 零 れい 任 にん 偶不同 ふどう )
接 せっ 下 か 來電 らいでん 流 りゅう 受到V CC 的 てき 影響 えいきょう 會 かい 受到爾 しか 利 り 效 こう 應 おう ,會 かい 使 し 電 でん 晶 あきら 體 からだ 的 てき β べーた 會 かい 受到集 しゅう 極 ごく 基 もと 極 ごく 電壓 でんあつ V CB 的 てき 影響 えいきょう ,其關係 かんけい 是 ぜ β べーた = β べーた 0 (1 + V CB /V A ),其中V A 即 そく 為 ため 爾 なんじ 利 り 電壓 でんあつ 。根據 こんきょ 零 れい 任 にん 偶可以得到 いた 電流 でんりゅう 吸收 きゅうしゅう 電路 でんろ 的 てき 输出阻抗 為 ため R out = r O (β べーた + 1) + R C ,其中r O 為 ため 小 しょう 信號 しんごう 電 でん 晶 あきら 體 からだ 輸出 ゆしゅつ 阻抗,為 ため r O = (V A + V CB )/i out 。
利用 りよう 零 れい 任 にん 偶的理想 りそう 化 か ,可 か 以設計 けい 運算 うんざん 放 ひ 大器 たいき 週 しゅう 邊 べ 的 てき 電路 でんろ ,不 ふ 過 か 實務 じつむ 上 じょう 要 よう 如何 いか 設計 せっけい 運算 うんざん 放 ひ 大器 たいき 才 ざい 會 かい 使 し 其行為 こうい 像 ぞう 零 れい 任 にん 偶一 いち 様 よう ,仍有一 いち 些問題 もんだい 存在 そんざい 。
P. Kumar and Raj Senani, "Bibliography on nullors and their use in circuit analysis, synthesis and design", Analog Integrated Circuits and Signal Processing, Vol. 33, No. 1, pp. 65–76, October 2002.
Raj Senani, A. K. Singh, Pragati Kumar, R. K. Sharma, "Nullors, Their Bipolar and CMOS Implementations and Applications in Analog Circuit Synthesis and Design", pp. 31–59, Chapter 2 in "Integrated Circuits for Analog Signal Processing", Springer, 2013.