對應運放“虛短”、“虛斷”和“虛地”三個概念，你知道多少？

我們知道，由于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，兩輸入端近似等電位，
相當于 “短路”。開環電壓放大倍數越大，兩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uN－uP＝0，uN＝uP時，
即反相與同相輸入端之間相當于短路，故稱虛假短路，簡稱“虛短”。
“虛短”是指在分析運算放大器處于線性狀態時，可把兩輸入端視為等電位，
這一特性稱為虛假短路，簡稱虛短。顯然不能將兩輸入端真正短路。
⑵虛斷：
當兩個輸入端的輸入電流為零，即iN=iP＝0時，
可認為反相與同相輸入端之間相當于斷路，稱為虛假斷路，簡稱“虛斷”。

由于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，遠小于輸入端外電路的電流。
故通常可把運放的兩輸入端視為開路，且輸入電阻越大，兩輸入端越接近開路。
“虛斷”是指在分析運放處于線性狀態時，可以把兩輸入端視為等效開路，
這一特性稱為虛假開路，簡稱虛斷。顯然不能將兩輸入端真正斷路。
 
⑶虛地：
在反相輸入時，由于同相輸入端（經電阻）接地，根據“虛短”概念，
反相輸入端電位也為零，可認為反相輸入端N虛假接地，所以，稱反相輸入端為“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，是一個線性放大電路，
輸出電壓不超出線性范圍（即有限值），所以，運算放大器同相輸入端與反相輸入端的電位十分接近相等。
在運放供電電壓為±15V時，輸出的最大值一般在 10～13Ｖ。
所以運放兩輸入端的電壓差，在1mV以下，近似兩輸入端短路。
這一特性稱為虛短，顯然這不是真正的短路，只是分析電路時在允許誤差范圍之內的合理近似。

虛斷

由于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，
這一特性稱為虛斷。顯然，運放的輸入端不能真正開路。

運用“虛短”、“虛斷”這兩個概念，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輸出之間滿足一定的函數關系，因此均可應用這兩條結論。
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，然后應用歐姆定律等電流電壓關系，即可得輸入輸出的放大關系等。

下面簡單說明如何應用”虛短“和”虛斷“分析運放電路。

關于運算放大器虛短和虛斷

【虛短】

虛短指在理想情況下，兩個輸入端的電位相等，就好像兩個輸入端短接在一起，但事實上并沒有短接，稱為“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零。這是由于理想運算放大器的輸入電阻無限大，就好像運放兩個輸入端之間開路。但事實上并沒有開路，稱為“虛斷”。

由于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，兩輸入端近似等電位，相當于“短路”。開環電壓放大倍數越大，兩輸入端的電位越接近相等。“虛短”是指在分析運算放大器處于線性狀態時，可把兩輸入端視為等電位，這一特性稱為虛假短路，簡稱虛短。顯然不能將兩輸入端真正短路。由于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，遠小于輸入端外電路的電流。故通常可把運放的兩輸入端視為開路，且輸入電阻越大，兩輸入端越接近開路。“虛斷”是指在分析運放處于線性狀態時，可以把兩輸入端視為等效開路，這一特性稱為虛假開路，簡稱虛斷。顯然不能將兩輸入端真正斷路。

示例分析。如圖，是常見的反相比例運算放大電路，下面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，構成電壓并聯負反饋放大電路。

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，那么r1和rf相當于是串聯的，流過一個串聯電路中的每一只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

求解后可能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。

由于電路存在虛短，運放的凈輸入電壓vi=0，反相端為虛地。

vi=0，vn=0…………………………………………a

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

如果取r1=r2=r3，由a，b兩式解得-vout=vs1+vs2.

式中負號為反相輸入所致，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0。只要 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。