對應運放“虛短”、“虛斷”和“虛地”三個(ge) 概念，你知道多少？

我們(men) 知道，由於(yu) 運放的電壓放大倍數很大，
一般通用型運算放大器的開環電壓放大倍數都在80 dB以上。
而運放的輸出電壓是有限的，一般在 10V～14V。

因此運放的差模輸入電壓不足1 mV，兩(liang) 輸入端近似等電位，
相當於(yu) “短路”。開環電壓放大倍數越大，兩(liang) 輸入端的電位越接近相等。　　
 
⑴虛短：
集成運放的線性應用時，可近似地認為(wei) uN－uP＝0，uN＝uP時，
即反相與(yu) 同相輸入端之間相當於(yu) 短路，故稱虛假短路，簡稱“虛短”。
“虛短”是指在分析運算放大器處於(yu) 線性狀態時，可把兩(liang) 輸入端視為(wei) 等電位，
這一特性稱為(wei) 虛假短路，簡稱虛短。顯然不能將兩(liang) 輸入端真正短路。
⑵虛斷：
當兩(liang) 個(ge) 輸入端的輸入電流為(wei) 零，即iN=iP＝0時，
可認為(wei) 反相與(yu) 同相輸入端之間相當於(yu) 斷路，稱為(wei) 虛假斷路，簡稱“虛斷”。

由於(yu) 運放的差模輸入電阻很大，一般通用型運算放大器的輸入電阻都在1MΩ以上。
因此流入運放輸入端的電流往往不足1uA，遠小於(yu) 輸入端外電路的電流。
故通常可把運放的兩(liang) 輸入端視為(wei) 開路，且輸入電阻越大，兩(liang) 輸入端越接近開路。
“虛斷”是指在分析運放處於(yu) 線性狀態時，可以把兩(liang) 輸入端視為(wei) 等效開路，
這一特性稱為(wei) 虛假開路，簡稱虛斷。顯然不能將兩(liang) 輸入端真正斷路。
 
⑶虛地：
在反相輸入時，由於(yu) 同相輸入端（經電阻）接地，根據“虛短”概念，
反相輸入端電位也為(wei) 零，可認為(wei) 反相輸入端N虛假接地，所以，稱反相輸入端為(wei) “虛地”。
"虛地"：輸入端一端接地，有虛短可得V+=V-=GND。
運算放大器中的虛短和虛斷含意

虛短

因為(wei) 理想運放的電壓放大倍數很大，而運放工作在線性區，是一個(ge) 線性放大電路，
輸出電壓不超出線性範圍（即有限值），所以，運算放大器同相輸入端與(yu) 反相輸入端的電位十分接近相等。
在運放供電電壓為(wei) ±15V時，輸出的最大值一般在 10～13Ｖ。
所以運放兩(liang) 輸入端的電壓差，在1mV以下，近似兩(liang) 輸入端短路。
這一特性稱為(wei) 虛短，顯然這不是真正的短路，隻是分析電路時在允許誤差範圍之內(nei) 的合理近似。

虛斷

由於(yu) 運放的輸入電阻一般都在幾百千歐以上，流入運放同相輸入端和反相輸入端中的電流十分微小，
比外電路中的電流小幾個(ge) 數量級，流入運放的電流往往可以忽略，這相當運放的輸入端開路，
這一特性稱為(wei) 虛斷。顯然，運放的輸入端不能真正開路。

運用“虛短”、“虛斷”這兩(liang) 個(ge) 概念，在分析運放線性應用電路時，可以簡化應用電路的分析過程。
運算放大器構成的運算電路均要求輸入與(yu) 輸出之間滿足一定的函數關(guan) 係，因此均可應用這兩(liang) 條結論。
如果運放不在線性區工作，也就沒有“虛短”、“虛斷”的特性。
如果測量運放兩(liang) 輸入端的電位，達到幾毫伏以上，往往該運放不在線性區工作，或者已經損壞。

運算是模擬電路中十分重要的元件，它能組成放大、加法、減法、轉換等各種電路，如何能更快更正確的分析運放電路，其實是不難的。那就是運用運放的“虛短”和“虛斷”來分析電路，然後應用歐姆定律等電流電壓關(guan) 係，即可得輸入輸出的放大關(guan) 係等。

下麵簡單說明如何應用”虛短“和”虛斷“分析運放電路。

關(guan) 於(yu) 運算放大器虛短和虛斷

【虛短】

虛短指在理想情況下，兩(liang) 個(ge) 輸入端的電位相等，就好像兩(liang) 個(ge) 輸入端短接在一起，但事實上並沒有短接，稱為(wei) “虛短”。虛短的必要條件是運放引入深度負反饋。

【虛斷】

虛斷指在理想情況下，流入集成運算放大器輸入端電流為(wei) 零。這是由於(yu) 理想運算放大器的輸入電阻無限大，就好像運放兩(liang) 個(ge) 輸入端之間開路。但事實上並沒有開路，稱為(wei) “虛斷”。

由於(yu) 運放的電壓放大倍數很大，一般通用型運算放大器的開環電壓放大倍數都在80db以上。而運放的輸出電壓是有限的，一般在10v～14v。因此運放的差模輸入電壓不足1mv，兩(liang) 輸入端近似等電位，相當於(yu) “短路”。開環電壓放大倍數越大，兩(liang) 輸入端的電位越接近相等。“虛短”是指在分析運算放大器處於(yu) 線性狀態時，可把兩(liang) 輸入端視為(wei) 等電位，這一特性稱為(wei) 虛假短路，簡稱虛短。顯然不能將兩(liang) 輸入端真正短路。由於(yu) 運放的差模輸入電阻很大，一般通用型運算放大器的輸入電阻都在1mω以上。因此流入運放輸入端的電流往往不足1ua，遠小於(yu) 輸入端外電路的電流。故通常可把運放的兩(liang) 輸入端視為(wei) 開路，且輸入電阻越大，兩(liang) 輸入端越接近開路。“虛斷”是指在分析運放處於(yu) 線性狀態時，可以把兩(liang) 輸入端視為(wei) 等效開路，這一特性稱為(wei) 虛假開路，簡稱虛斷。顯然不能將兩(liang) 輸入端真正斷路。

示例分析。如圖，是常見的反相比例運算放大電路，下麵用虛短和虛斷的方法來分析電路。

在反相放大電路中，信號電壓通過電阻r1加至運放的反相輸入端，輸出電壓vo通過反饋電阻rf反饋到運放的反相輸入端，構成電壓並聯負反饋放大電路。

運放的同相端接地=0v，反相端和同相端虛短，所以也是0v，反相輸入端輸入電阻很高，虛斷，幾乎沒有電流注入和流出，那麽(me) r1和rf相當於(yu) 是串聯的，流過一個(ge) 串聯電路中的每一隻組件的電流是相同的，即流過r1的電流和流過rf的電流是相同的。

根據歐姆定律：

is=(vs-v-)/r1………a

if= (v--vo)/rf……b

v-=v+=0………………c

is=if……………………d

求解後可能vo==(-rf/r1)*vi

在分析電路的過程中，暫時不用管運放的其他特性，就根據虛短和虛斷的特性來分析。當然，若運放不工作在放大區時，不滿足虛短和虛斷發條件，不能使用此種方法來分析。如比較器。

如下圖，是運放實現的加法器，用虛短和虛斷的方法來分析此電路。

由於(yu) 電路存在虛短，運放的淨輸入電壓vi=0，反相端為(wei) 虛地。

vi=0，vn=0…………………………………………a

反相端輸入電流ii=0的概念，通過r2與(yu) r1的電流之和等於(yu) 通過rf的電流故(vs1–v-)/r1+(vs2–v-)/r2=(v-–vo)/rf…………b.

如果取r1=r2=r3，由a，b兩(liang) 式解得-vout=vs1+vs2.

式中負號為(wei) 反相輸入所致，若再接一級反相電路，可消去負號，

虛短是運放正輸入端和負輸入端的電壓相等，近似短路;虛斷是流入正負輸入端的電流為(wei) 0。隻要 掌握了這一點，在運用歐姆定律，即可很容易的分析同相比例放大電路，反向比例放大電路等常用的運放放大電路。