模電書里提到理想運放,總會提到虛短和虛斷兩個概念.虛斷,也就是說運放的正輸入端和負(fù)輸入端是斷開的,也即是阻抗無窮大.

實際上運放的輸入阻抗是很大的,所以在任何情況下,輸入這個兩個端口的電流是很小的.虛短,也就是說運放的正輸入端和負(fù)輸入端的電位是相等的,但是這個并不是總是成立的. 前提是運放處于負(fù)反饋成立的情況下.如果運放處于飽和狀態(tài)下,虛短是不成立的.那么什么情況下運放才能用虛短和虛斷的概念呢？

虛短虛斷的使用條件：

虛斷的存在是無條件的，因為這是由它的內(nèi)部結(jié)構(gòu)決定的，電流進(jìn)不去。（當(dāng)然是理想狀態(tài)）

虛短的存在是有條件的，這個條件是“運放要處于放大狀態(tài)”，要滿足這個條件只有兩種狀態(tài)：

1、在開環(huán)電路中，輸入兩端的電壓差非常小，不會讓運放飽和；

2、在閉環(huán)的深度反饋電路中。

什么情況下運放才能用虛短和虛斷的概念：

運放“虛短” 的實現(xiàn)有兩個條件：

1 ） 運放的開環(huán)增益A要足夠大；

2 ） 要有負(fù)反饋電路。

先談第一點，我們知道，運放的輸出電壓Vo等于正相輸入端電壓與反相輸入端電壓之差Vid乘以運放的開環(huán)增益A。即

Vo = Vid * A = （VI+ - VI-） * A （ 1 ）

由于在實際中運放的輸出電壓不會超過電源電壓，是一個有限的值。在這種情況下，如果A 很大，（VI+ - VI-）就必然很小；如果（VI+ - VI-）小到某程度，那么我們實際上可以將其看作0，這個時候就會有VI+ = VI-，即運放的同相輸入端的電壓與反相輸入端的電壓相等，好象連在一起一樣，這我們稱為“虛短路” 。注意它們并未真正連在一起，而且它們之間還有電阻，這一點一定要牢記。

在上面的討論中，我們是怎樣得到“虛短” 的結(jié)果的呢？

我們的出發(fā)點是公式，它是運放的特性，是沒有問題的，我們可以放心。然后，我們作了兩個重要的假設(shè)，一個是運放的輸出電壓大小有限，這沒有問題，運放輸出當(dāng)然不會超過電源，因此這個假設(shè)絕對成立，所以以后我們就不提了。第二個是說運放開環(huán)增益A很大。普通運放的A通常都達(dá)106，107甚至更高，這個假設(shè)一般沒問題，但不要忘記，運放的實際開環(huán)增益還與其工作狀態(tài)有關(guān)，離開了線性區(qū)，A就不一定大了，所以，這第二個假設(shè)是有條件的，我們也先記住這一點。

因此我們知道，當(dāng)運放的開環(huán)增益A很大時，運放可以有“虛短” 。但這只是可能性，不是自動就實現(xiàn)的，隨便拿一個運放說它的兩個輸入端是“虛短” 沒有人會相信?！疤摱獭?要在特定的電路中才能實現(xiàn)。

“虛短” 存在的條件是：

1， 運放的開環(huán)增益A要足夠大；

2，要有負(fù)反饋電路。

明白了“虛短” 得條件后我們就很容易判斷什么時候能什么時候不能用“虛短” 作電路分析了。

與“虛短” 相關(guān)的還有一種情況叫“虛地” ，就是有一個輸入端接地時的“虛短” ，不是新情況。

有些書上說要深度負(fù)反饋條件下才能用“虛短” ，這個說法可能不太準(zhǔn)確，在深度負(fù)反饋的情況下運放更可能工作在線性區(qū)。但這不是絕對的，輸入信號太大時，深度負(fù)反饋的運放照樣進(jìn)入飽和。所以，應(yīng)該以輸出電壓值判斷最可靠。

也就是說“增益很大的運放工作在線性區(qū)”才滿足“虛短”條件，滿足條件的有兩種電路狀態(tài)：

1，開環(huán)狀態(tài)中，輸入兩端間的電壓很小。

2，閉環(huán)的深度負(fù)反饋電路。