虛短

“虛短”是指在理想情況下，兩個輸入端的電位相等，就好像兩個輸入端短接在一起，但事實上並沒有短接，稱為“虛短”。虛短的必要條件是運放引入深度負反饋,同時放大器開環增益A足夠大。

基本介紹

• 中文名：虛短
• 外文名：virtual short
• 所屬概念：模擬電路
• 學科：電學
• 其特點為：差模輸入電阻 Rid = ∞
• 條件：理想條件下

簡介

由於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 10 V～14 V。因此運放的差模輸入電壓不足1 mV，兩輸入端近似等電位，相當於 “短路”。開環電壓放大倍數越大，兩輸入端的電位越接近相等。在運算放大器的線性套用電路中，由於理想放大器的高電壓放大倍數的抑制作用，使得運算放大器的同相輸入端與反相輸入端的電位差非常小，以至於近似相等，兩點間壓差為零，就好像兩點間短路一樣。當然這不是真正的短路，而是一種近似，所以稱為“虛短”。

“虛短”是指在分析運算放大器處於線性狀態時，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。

虛短、虛斷概念

虛短：理解成短路，運放處於線性狀態時，把兩輸入端視為等電位，即運放正輸入端和負輸入端的電壓相等；

虛斷：理解成斷路，運放處於線性狀態時，把兩輸入端視為開路，即流入正負輸入端的電流為零；

總結一句話：虛短用來得到電壓相等；虛斷用來得到電流為0。

使用條件

1. 運放的開環增益足夠大，即放大倍數要大；
   
2. 存在負反饋電路；
   

運放的輸出Vo=G×Vi，在實際電路中Vo受到供電電壓的影響是一個有限的值，放大倍數G如果足夠大，那么輸入Vi就要足夠小，就導致流入運放的電流幾乎為0，也就是虛斷；“存在負反饋電路”這個地方，有的書上會寫成“深度負反饋”，其實這是為了強調運放處於“線性狀態”。

使用方法

下面一張運算電路圖：

運算電路圖

利用虛短，可知V+=V-=0；

利用虛斷，可知流入運放的電流為0，假設流過R1的電流為I1，流過R2的電流為I2，流過R3的電流為I3，那么I1+I2 = I3；

計算公式

帶入I1+I2 = I3得：

計算公式

如果R1=R2=R3，那么-Vout=V1+V2,這就是所謂的加法運算電路，其負號可以通過再接一級反向電路消除。

虛短用來得到電壓相等；虛斷用來得到電流為0。