學過模電的朋友我想對運算放大器（下稱運放）并不會感到陌生吧，提起運放可能也就不自覺的想起了運放的“虛短”和“虛斷”性質，那么“虛短”和“虛斷”說的是怎么一回事？為什么會有這個性質呢？怎么運用這個性質去分析一下簡單的電路？今天就簡單給大家說一下。

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

為什么會有“虛短”現象呢？這還得從運算放大器本身說起，由于運放本身放大倍數很大，一般開環電壓放大倍數都在10000倍（80dB）以上，如果輸入一個1mV的差模電壓信號，經過10000倍放大，輸出電壓在10V左右，而運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電壓再大一點的話，運放輸出電壓就可能是一個恒壓值，這就失去了用運放放大信號的意義，所以說輸入到運放輸入端的差模信號一般在1mV以下（接近0V），1mV本身就是一個很小的電壓，所以可以近似認為運放輸入正端和輸入負端電位相同，也就是“虛短”。

“虛斷”相對于“虛短”理解起來就容易多了，他是說電流流向運放輸入端幾乎為零，在上圖中體現在I1等于I2，這是由于運放輸入差模電阻很大，理想運放可近似看為無窮大，如果輸入差模電阻是無窮大也就是開路了，所以并沒有電流流入，實際運放雖說不是無窮大，但是這個值很大，一般都在1MΩ以上，因此流向運放輸入端電流很小（可以反推，如果電流為1mA，就會產生很高的輸入差模電壓，顯然運放不能正常工作了），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，但是怎么運用呢？這次以一個模電中非常常見的電路（加法器）為例來說一下這個“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，再根據運放的“虛斷”，由于流向運放輸入端電流幾乎為0，因此I3=I1+I2。又輸出電壓Vo和運放輸入端V-電壓已知，因此I3還可以用另外的形式表示出來，讓這兩個等式相等，就能推導出輸入電壓和輸出電壓之間的關系，具體推導過程可以參考下圖。