运算放大器的虚短和虚断讲解

先看差分放大电路：

上图是双端输入单端输出差分放大电路，其输入电阻如下图：

图1

对于运算放大器来说，当工作在线性区时，其输入端的U+和U-之间的差值有着严格的限制。

图2

图2是一个实际的运算放大器。其输入端

提高电路的输入电阻。

图3

图3为等效电路，从输入端

由于运放的电压放大倍数很大，而运放的输出电压是有限的，一般在 10 V～14 V。因此运放的差模输入电压不足1 mV，两输入端近似等电位，相当于 “短路”。开环电压放大倍数越大，两输入端的电位越接近相等。在运算放大器的线性应用电路中，由于理想放大器的高电压放大倍数的抑制作用，使得运算放大器的同相输入端与反相输入端的电位差非常小，以至于近似相等，两点间压差为零，就好像两点间短路一样。当然这不是真正的短路，而是一种近似，所以称为“虚短”，因为图3中输入的这个微小的信号uI是要被放大器放大若干万倍的。

虚断：参考图3，由于输入电压uI很小，rid又很大，所以放大器的输入电流很小，就像断路了一样，即当运放处于线性状态时，把两输入端视为开路，即流入正负输入端的电流为零。当然同样这不是真正的断路，而是一种近似，所以称为“虚断”。

总结一句话：虚短和虚断概念的应用前提是运算放大器工作在线性区，这个前提就决定了放大器的输入端电压差只能是一个很小的数值，也是人为设定的。虚短用来得到电压相等；虚断用来得到电流为0。两者是从放大器输入端的宏观效果来看的，虚短是因为输入端的两端电压差很小，虚断是因为流入放大器的电流很小，因为两者不代表电路的实际情况，因此两者并不矛盾。

即流入放大器反向输入端（V-）的电流为0。