為什么會(huì)有“虛短”和“虛斷”呢？怎么運(yùn)用這個(gè)性質(zhì)去分析電路呢？

學(xué)過模電的朋友我想對(duì)運(yùn)算放大器（下稱運(yùn)放）并不會(huì)感到陌生吧，提起運(yùn)放可能也就不自覺的想起了運(yùn)放的“虛短”和“虛斷”性質(zhì)，那么“虛短”和“虛斷”說的是怎么一回事？為什么會(huì)有這個(gè)性質(zhì)呢？怎么運(yùn)用這個(gè)性質(zhì)去分析一下簡(jiǎn)單的電路？今天就簡(jiǎn)單給大家說一下。

“虛短”顧名思義，讓人覺得好像是短路了一樣，他是說運(yùn)放輸入正端和輸入負(fù)端電位相同，也就是上圖中1端口電壓和2端口電壓相同，而這和兩點(diǎn)短路的現(xiàn)象相同，但是他又不是真正的短路，因此給他取了個(gè)名字叫“虛短”。

為什么會(huì)有“虛短”現(xiàn)象呢？這還得從運(yùn)算放大器本身說起，由于運(yùn)放本身放大倍數(shù)很大，一般開環(huán)電壓放大倍數(shù)都在10000倍（80dB）以上，如果輸入一個(gè)1mV的差模電壓信號(hào)，經(jīng)過10000倍放大，輸出電壓在10V左右，而運(yùn)放的工作電壓一般在12V左右（或者更低），顯然如果輸入差模信號(hào)電壓再大一點(diǎn)的話，運(yùn)放輸出電壓就可能是一個(gè)恒壓值，這就失去了用運(yùn)放放大信號(hào)的意義，所以說輸入到運(yùn)放輸入端的差模信號(hào)一般在1mV以下（接近0V），1mV本身就是一個(gè)很小的電壓，所以可以近似認(rèn)為運(yùn)放輸入正端和輸入負(fù)端電位相同，也就是“虛短”。

“虛斷”相對(duì)于“虛短”理解起來就容易多了，他是說電流流向運(yùn)放輸入端幾乎為零，在上圖中體現(xiàn)在I1等于I2，這是由于運(yùn)放輸入差模電阻很大，理想運(yùn)放可近似看為無(wú)窮大，如果輸入差模電阻是無(wú)窮大也就是開路了，所以并沒有電流流入，實(shí)際運(yùn)放雖說不是無(wú)窮大，但是這個(gè)值很大，一般都在1MΩ以上，因此流向運(yùn)放輸入端電流很?。梢苑赐疲绻娏鳛?mA，就會(huì)產(chǎn)生很高的輸入差模電壓，顯然運(yùn)放不能正常工作了），因此可以近似看為斷路，并不是真正的斷路，也就是“虛斷”。

理論上是這樣，但是怎么運(yùn)用呢？這次以一個(gè)模電中非常常見的電路（加法器）為例來說一下這個(gè)“虛短”和“虛斷”怎么用。原理圖見上圖，“虛短”說的是V+和V-相等，由于V+直接接地，故V+電壓為0V，因此V-電壓也是0V，知道V-的電壓，就很容易求得電流I1和I2，再根據(jù)運(yùn)放的“虛斷”，由于流向運(yùn)放輸入端電流幾乎為0，因此I3=I1+I2。又輸出電壓Vo和運(yùn)放輸入端V-電壓已知，因此I3還可以用另外的形式表示出來，讓這兩個(gè)等式相等，就能推導(dǎo)出輸入電壓和輸出電壓之間的關(guān)系，具體推導(dǎo)過程可以參考下圖。