虚短及虚断
集成运放虚短虚断的条件(二)
集成运放虚短虚断的条件(二)集成运放虚短虚断的条件什么是集成运放？集成运放，全称为集成运算放大器，是一种广泛应用于电子电路中的模拟电路元件。
它具有高放大倍数、高输入阻抗和低输出阻抗等特点，被广泛用于信号放大、滤波、比较和运算等电路。
什么是虚短？虚短，指的是运放的非反相输入端和反相输入端的电位差非常小，接近于零。
这意味着在理论上，这两个输入端电压相等。
什么是虚断？虚断，是指运放的输出端与输入端之间建立的连接断开，也就是两者之间不存在电路路径。
集成运放虚短虚断的条件在实际电路应用中，我们常常需要考虑运放的虚短和虚断问题。
以下是集成运放虚短虚断的条件：1.虚短的条件：•集成运放非反相输入端和反相输入端的电压差足够小，可以忽略不计；•输出端与反相输入端之间没有建立连接。
2.虚断的条件：•输出端与反相输入端之间建立了连接，但连接电路被打开，断开了电路路径。
虚短和虚断的影响与应用•虚短：在虚短的情况下，集成运放的基本输入电压关系式可以简化为V+≈V-。
这为电路设计带来了便利，可以通过控制一个输入电压来实现对运放的控制。
•虚断：虚断的条件表明输出端与反相输入端之间没有电流流动，因此不会产生反馈作用。
在某些特定的电路应用中，我们可以利用虚断来达到特定的设计目的。
总结一下，集成运放的虚短和虚断条件对于电路设计和运算是很重要的。
我们需要根据具体的应用需求，合理利用虚短和虚断的特性，来设计和实现各种电路功能。
通过对虚短和虚断的了解和应用，可以更好地发挥集成运放的优势，提高电路性能和稳定性。
同相比例运算电路虚短虚断
同相比例运算电路虚短虚断同相比例运算电路的基本原理是利用运算放大器的特性来进行信号放大或缩小。
运算放大器是一种特殊的放大电路，它具有非常高的输入阻抗和非常低的输出阻抗，使得它可以进行大量的放大和过滤操作。
在同相比例运算电路中，我们通常使用一些电阻来连接运算放大器的输入端和输出端，以达到我们想要的比例放大或缩小的效果。
在同相比例运算电路中，最常见的电路结构是非反馈式同相比例运算电路。
这种电路结构非常简单，它由一个运算放大器和一些电阻组成。
当我们需要放大输入信号时，我们可以选择一对合适的电阻来连接运算放大器的正输入端和负输入端，这样就可以实现我们想要的放大比例。
同样，如果我们需要缩小输入信号，我们也可以选择一对合适的电阻来连接运算放大器的正输入端和负输入端，这样就可以实现我们想要的缩小比例。
虚短和虚断是在电路中经常遇到的问题。
虚短是指两个或多个节点被错误地短接在一起，而虚断是指两个或多个节点被错误地断开。
在同相比例运算电路中，虚短和虚断问题会导致电路的工作不正常，甚至引起电路的烧毁。
因此，我们在设计和布线同相比例运算电路时，必须特别注意避免虚短和虚断问题的发生。
为了避免虚短和虚断问题，我们可以采取一些措施。
首先，我们可以使用适当的布线技巧来确保电路中没有虚短和虚断。
例如，我们可以尽量减少线路的交叉和重叠，使得电路的结构更加清晰和简单。
其次，我们也可以使用适当的连接器和端子来连接电路中的元件，使得连接更加牢固和可靠。
最后，我们还可以在电路板上使用适当的布局和引线设计，以确保信号的传输和接地的可靠性。
同相比例运算电路有着广泛的应用场景。
在音频放大器中，同相比例运算电路可以用来放大输入音频信号，使得音响效果更加出色。
在工业控制系统中，同相比例运算电路可以用来测量传感器的输出信号，并进行相应的控制和反馈。
在医疗设备中，同相比例运算电路可以用来监测生理信号，并进行相应的处理和分析。
在通信系统中，同相比例运算电路可以用来进行信号的放大和滤波，使得通信质量更加稳定。
虚短和虚断概念剖解及应用实例
虚短和虚断概念剖解及应用实例
虚短、虚断是模拟电路中理想集成运放的两个重要概念。
虚短指在理想情况下，两个输入端的电位相等，就好像两个输入端短接在一起，但事实上并没有短接，称为虚短。
虚短的必要条件是运放引入深度负反馈。
虚断指在理想情况下，流入集成运算放大器输入端电流为零。
这是由于理想运算放大器的输入电阻无限大，就好像运放两个输入端之间开路。
但事实上并没有开路，称为虚断。
应用举例：
图一：运放的同向端接地=0V，反向端和同向端虚短，所以也是0V，反向输入端输入电阻很高，虚断，几乎没有电流注入和流出，那么R1和R2相当于是串联的，流过一个串联电路中的每一只组件的电流是相同的，即流过R1的电流和流过R2的电流是相同的。
流过R1的电流I1 = （Vi - V-）/R1 a 流过R2的电流I2 = （V- - V out）/R2 b V- = V+ = 0 c I1 = I2 d 求解上面的初中代数方程得V out = （-R2/R1）*Vi 这就是传说中的反向放大器的输入输出关系式了。
图二：Vi与V-虚短，则Vi = V- a 因为虚断，反向输入端没有电流输入输出，通过R1和R2 的电流相等，设此电流为I，由欧姆定律得：I = V out/（R1+R2）b Vi等于R2上的分压，即：Vi = I*R2 c 由abc式得V out=Vi*（R1+R2）/R2 这就是传说中的同向放大器的公式了。
虚短和虚断的详细解释
电路基础知识 -- 虚短和虚断遍观所有模拟电子技朮的书籍和课程，在介绍运算放大器电路的时候，无非是先给电路来个定性，比如这是一个同向放大器，然后去推导它的输出与输入的关系，然后得出Vo=(1+Rf)Vi，那是一个反向放大器，然后得出Vo=-Rf*Vi……最后学生往往得出这样一个印象：记住公式就可以了！如果我们将电路稍稍变换一下，他们就找不着北了！两招在所有运放电路的教材里都写得明白，就是“虚短”和“虚断”，不过要把它运用得出神入化，就要有较深厚的功底了。
虚短和虚断的概念虚短：由于运放的电压放大倍数很大，一般通用型运算放大器的开环电压放大倍数都在80 dB以上。
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。
“虚短”是指在分析运算放大器处于线性状态时，可把两输入端视为等电位，这一特性称为虚假短路，简称虚短。
显然不能将两输入端真正短路。
虚短得出正负输入端等电位的结论。
虚断：由于运放的差模输入电阻很大，一般通用型运算放大器的输入电阻都在1MΩ以上。
因此流入运放输入端的电流往往不足1uA，远小于输入端外电路的电流。
故通常可把运放的两输入端视为开路，且输入电阻越大，两输入端越接近开路。
“虚断”是指在分析运放处于线性状态时，可以把两输入端视为等效开路，这一特性称为虚假开路，简称虚断。
显然不能将两输入端真正断路。
虚断得出电流不流入流出放大器输入端，而外端电流相等的结论。
在分析运放电路工作原理时，首先请暂时忘掉什么同向放大、反向放大，什么加法器、减法器，什么差动输入……暂时忘掉那些输入输出关系的公式……这些东东只会干扰你，让你更糊涂﹔也请各位暂时不要理会输入偏置电流、共模抑制比、失调电压等电路参数，这是设计者要考虑的事情。
我们理解的就是理想放大器（其实在维修中和大多数设计过程中，把实际放大器当做理想放大器来分析也不会有问题）。
利用虚短和虚断分析运放电路
利用“虚短”和“虚断”分析运放电路面对模拟电路中各种公式，若是不掌握本质内容，即使知道公式，哪天换一种模式，可能就不会算了。
本节主要讲解运算放大器的计算。
运算放大器两板斧：“虚短”，“虚断”；虚短：在分析运算放大器处于线性状态时，可把两输入端视为等电位，这一特性称为虚假短路，简称虚短；虚断：在分析运放处于线性状态时，可以把两输入端视为等效开路，这一特性称为虚假开路，简称虚断。
图15.8 反向放大电路图15.8运放的同向端接地=0V，反向端和同向端虚短，所以也是0V，反向输入端输入电阻很高，虚断，几乎没有电流注入和流出，那么R1和R2相当于是串联的，流过一个串联电路中的每一只组件的电流是相同的，即流过R1的电流和流过R2的电流是相同的。
流过R1的电流I1 = (Vi - V-)/R1 （a）流过R2的电流I2 = (V- - Vout)/R2 （b）V- = V+ = 0 （c）I1 = I2 （d）求解上面的初中代数方程得：Vout = (-R2/R1)*Vi这就是传说中的反向放大器的输入输出关系式了。
图15.9 同向放大电路Vi与V-虚短，则：Vi = V- （a）因为虚断，反向输入端没有电流输入输出，通过R1和R2 的电流相等，设此电流为I，由欧姆定律得：I = Vout/(R1+R2) （b）Vi等于R2上的分压，即：Vi = I*R2 （c）由上述各式得Vout=Vi*(R1+R2)/R2这就是传说中的同向放大器的公式了。
图15.10 加法放大电路图15.10中，由虚短知：V- = V+ = 0 （a）由虚断及基尔霍夫定律知，通过R2与R1的电流之和等于通过R3的电流，故(V1 – V-)/R1 + (V2 – V-)/R2 = (V- – Vout)/R3 （b）代入（a）式，（b）式变为V1/R1 + V2/R2 = Vout/R3；如果取R1=R2=R3，则上式变为Vout= —（V1+V2）；这就是传说中的加法器了。
运算放大器解析-虚短及虚断概念
3. 加法器 1
图三中，由虚短知： V- = V+ = 0 由虚断及基尔霍夫定律知，通过 R2 与 R1 的电流之和等于通过 R3 的电流， 故 (V1 – V-)/R1 + (V2 – V-)/R2 = (Vout – V-)/R3，代入 a 式，b 式变为 V1/R1 + V2/R2 =-Vout/R3 如果取 R1=R2=R3，则上式变为 Vout=V1+V2， 这就是传说中的加法器了。 4. 加法器 2
请看图四。因为虚断，运放同向端没有电流流过，则流过 R1 和 R2 的电流相等，同理流过 R4 和 R3 的电流也相等。 故 (V1 – V+)/R1 = (V+ - V2)/R2 (Vout – V-)/R3 = V-/R4 由虚短知： V+ = V如果 R1=R2，R3=R4，则由以上式子可以推导出 V+ = (V1 + V2)/2 V- = Vout/2 故 Vout = V1 + V2 也是一个加法器。
图二中 Vi 与 V-虚短，则 Vi = V因为虚断，反向输入端没有电流输入输出，通过 R1 和 R2 的电流相等，设此电流为 I。 由奥姆定律得： I = Vout/(R1+R2)，Vi 等于 R2 上的分压， 即：Vi = I*R2，得 Vout=Vi*(R1+R2)/R2 这就是传说中的同向放大器的公式了。
电路原理中虚短与虚断的应用分析纵览
电路原理中虚短与虚断的应用分析纵览摘要：虚短和虚断是电子元器件集成运算放大器在线性工作状态下的两个重要概念。
但虚短和虚断的概念和意义广泛存在于电路原理与电路分析中，深入理解及灵活应用虚短和虚断的概念，寻找它们与其他电路间的联系及相似性，对掌握电路原理知识和电路分析方法及技能有着重要的意义和作用。
关键词：虚短虚断电路分析虚短是指在集成运算放大器处于线性工作状态时，两个输入端之间的电位差非常小，几乎为零，相当于“短路”。
也就是说，可以认为两个输入端之间的电位是相等的，即。
虚断则是因集成运算放大器的输入电阻非常大，且两个输入端的输入信号电压又极低，因此流入集成运算放大器输入端子的电流几乎为零。
此时，就可以认为运算放大器的两个输入端是开路的，即。
需要注意的是，虚短和虚断都是在运算放大器处于线性状态时才成立。
当运算放大器处于非线性状态时，这两个概念不再适用。
且虚短和虚断并不是指集成运放的两个输入端真正的成在“物理”短路或断路，而使用该概念进行集成运放线性放大电路的定量分析计算。
如比例运算、加减运算放大器的分析计算等。
虚短和虚断概念虽然是有电子电路集成运放中提出来的，但是其概念与思想在电路原理及其他电路的分析与应用中同样有着广泛的意义和应用，如在以下几种电路中分析应用如佐。
1．平衡电桥中的虚短和虚断如图1（c）所示电路中，当时，，此时由电阻组成的电桥平衡。
即电路中两端A、B间电压，AB支路可“虚短”，如图1（b）所示。
且还因其两端电压为零，流经的电流，AB支路又可“虚断”，如图1（a）所示。
也即是说，电桥平衡时，无论、间是开路、短路，还是联接任何二端元件或网络，如图1（a）、（b）、（c）所示。
都不会改变电路中其他支路电流、电压大小与方向。
图 1 平衡电桥及等效电路应用电桥平衡，有时可以方便地分析如图1（c）所示电路，如，电路为平衡电桥时。
将支路开路（）或短路（）分别等效为如图1（a）、（b）所示电路，简化分析计算。
虚短和虚断分析基本运放电路及用法
虚短和虚断分析基本运放电路及用法运算放大器组成的电路五花八门，令人眼花瞭乱，是模拟电路中学习的重点。
在分析它的工作原理时倘没有抓住核心，往往令人头大。
战无不胜的两板斧，就是“虚短”和“虚断”，不过要把它运用得出神入化，就要有较深厚的功底了。
虚短和虚断的概念由于运放的电压放大倍数很大，一般通用型运算放大器的开环电压放大倍数都在80 dB以上。
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。
“虚短”是指在分析运算放大器处于线性状态时，可把两输入端视为等电位，这一特性称为虚假短路，简称虚短。
显然不能将两输入端真正短路。
由于运放的差模输入电阻很大，一般通用型运算放大器的输入电阻都在1MΩ以上。
因此流入运放输入端的电流往往不足1uA，远小于输入端外电路的电流。
故通常可把运放的两输入端视为开路，且输入电阻越大，两输入端越接近开路。
“虚断”是指在分析运放处于线性状态时，可以把两输入端视为等效开路，这一特性称为虚假开路，简称虚断。
显然不能将两输入端真正断路。
在分析运放电路工作原理时，首先请各位暂时忘掉什么同向放大、反向放大，什么加法器、减法器，什么差动输入……暂时忘掉那些输入输出关系的公式……这些东东只会干扰你，让你更糊涂﹔也请各位暂时不要理会输入偏置电流、共模抑制比、失调电压等电路参数，这是设计者要考虑的事情。
我们理解的就是理想放大器(其实在维修中和大多数设计过程中，把实际放大器当做理想放大器来分析也不会有问题)。
好了，让我们抓过两把“板斧”------“虚短”和“虚断”，开始“庖丁解牛”了。
1)反向放大器：图一运放的同向端接地=0V，反向端和同向端虚短，所以也是0V，反向输入端输入电阻很高，虚断，几乎没有电流注入和流出，那么R1和R2相当于是串联的，流过一个串联电路中的每一只组件的电流是相同的，即流过R1的电流和流过R2的电流是相同的。
虚短和虚断的概念
虚短和虚断的概念
虚短和虚断是电路中常用的两个概念。
虚短是指两个或多个电路节点之间存在极低的电阻，导致电流能够快速流过。
在实际电路中，虚短通常是由于导线或连接件之间的接触良好而产生的。
虚短可以实现信号的快速传输和低损耗的能量传递，但也可能导致信号干扰和损耗。
虚断是指两个或多个电路节点之间存在无效的连接，导致电流无法流过。
在实际电路中，虚断通常是由于导线或连接件之间的松动、脱落或断裂而产生的。
虚断会导致电路无法正常工作，信号无法传输，甚至可能损坏电子元件。
在设计与调试电路时，工程师需要注意虚短和虚断的存在。
合理利用虚短可以提高电路的性能，而及时发现和修复虚断可以确保电路正常运行。
【物联网小技巧】如何用虚短虚断来排查导致电路异常的原因？
【物联网小技巧】如何用虚短虚断来排查导致电路异常的原因？运算放大器是模拟电路中十分重要的元件，它能组成放大、加法、减法、转换等各种电路，在电路设计中应用十分广泛。
那么，如果电路异常，我们应该怎样排查是否是运算放大器损坏的原因呢？那就是运用运放的“虚短”和“虚断”来分析电路，然后结合一些小技巧就可以判断了。
接下来，让我们先了解一下，什么是“虚短”和“虚断”。
虚短虚短是指在理想情况下，两个输入端的电位相等，这样可以将两个输入端看作短接在一起，但事实上并没有短接，称为“虚短”。
虚短的必要条件是运放引入深度负反馈。
由于运放的电压放大倍数很大，一般通用型运算放大器的开环电压放大倍数都在80 dB以上。
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。
虚断虚断是指在理想情况下，流入集成运算放大器输入端的电流为零。
这是由于理想运算放大器的输入电阻无限大，就好像运放两个输入端之间开路。
但事实上并没有开路，称为“虚断”。
由于运放的差模输入电阻很大，一般通用型运算放大器的输入电阻都在1MΩ以上。
因此流入运放输入端的电流往往不足1uA，远小于输入端外电路的电流。
故通常可把运放的两输入端视为开路，且输入电阻越大，两输入端越接近开路。
示例分析如图1所示，是常见的反相比例运算放大电路，下面用虚短和虚断的方法来分析电路。
图 1 反向放大器在反相放大电路中，信号电压通过电阻R1加至运放的反相输入端，输出电压Vo通过反馈电阻Rf反馈到运放的反相输入端，构成电压并联负反馈放大电路。
运放的同相端接地等于0V，反相端和同相端虚短，所以也是0V。
反相输入端输入电阻很高，虚断，几乎没有电流注入和流出，那么R1和Rf相当于是串联的，因为流过一个串联电路中的每一只组件的电流是相等的，即流过R1的电流和流过Rf的电流相等。
虚短及虚断
“虚短”是指由于运放的电压放大倍数很大，一般通用型运算放大器的开环电压放大倍数都在80 dB以上。
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。
但并不是真的短路。
“虚断”由于运放的差模输入电阻很大，一般通用型运算放大器的输入电阻都在1MΩ以上。
因此流入运放输入端的电流往往不足1uA，远小于输入端外电路的电流。
故通常可把运放的两输入端视为开路，相当于“断路”且输入电阻越大，两输入端越接近开路。
但并不是真的断路。
运算放大器组成的电路五花八门，令人眼花瞭乱，是模拟电路中学习的重点。
在分析它的工作原理时倘没有抓住核心，往往令人头大。
为此本人特搜罗天下运放电路之应用，来个“庖丁解牛”，希望各位从事电路板维修的同行，看完后有所斩获。
遍观所有模拟电子技朮的书籍和课程，在介绍运算放大器电路的时候，无非是先给电路来个定性，比如这是一个同向放大器，然后去推导它的输出与输入的关系，然后得出Vo=(1+Rf)Vi，那是一个反向放大器，然后得出Vo=-Rf*Vi……最后学生往往得出这样一个印象：记住公式就可以了！如果我们将电路稍稍变换一下，他们就找不着北了！偶曾经面试过至少100个以上的大专以上学历的电子专业应聘者，结果能将我给出的运算放大器电路分析得一点不错的没有超过10个人！其它专业毕业的更是可想而知了。
今天，芯片级维修教各位战无不胜的两招，这两招在所有运放电路的教材里都写得明白，就是“虚短”和“虚断”，不过要把它运用得出神入化，就要有较深厚的功底了。
虚短和虚断的概念由于运放的电压放大倍数很大，一般通用型运算放大器的开环电压放大倍数都在80 dB以上。
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。
运放虚短虚断成立的条件
运放虚短虚断成立的条件
运放虚短虚断成立的条件主要有以下几点：
1. 输入电阻无穷大：运放的输入电阻应当远大于外部电路的阻值，从而可以忽略输入电流，使得输入端电压相等。
2. 输出电阻为零：运放的输出电阻应当足够小，从而可以忽略输出电阻对电路的影响。
3. 开环增益无限大：运放的开环增益应当足够大，从而可以忽略输入电压与输出电压之间的微小差异。
4. 共模抑制比无限大：运放应当具有很高的共模抑制比，即对共模信号具有很好的抑制作用，从而使得输入端的共模电压相等。
5. 供电电压稳定：运放的供电电压应当保持稳定，从而避免供电电压的变化对运放的工作产生影响。
需要注意的是，虚短虚断是一种理想化的假设条件，实际运放在工作过程中难以完全满足以上条件，因此在实际应用中需要进行适当的补偿和修正。
运放电路的“虚短”和“虚断
遍观所有模拟电子技朮的书籍和课程，在介绍运算放大器电路的时候，无非是先给电路来个定性，比如这是一个同向放大器，然后去推导它的输出与输入的关系，然后得出Vo=(1 Rf)Vi，那是一个反向放大器，然后得出Vo=-Rf*Vi……最后学生往往得出这样一个印象：记住公式就可以了!如果我们将电路稍稍变换一下，他们就找不着北了!偶曾经面试过至少100个以上的大专以上学历的电子专业应聘者，结果能将我给出的运算放大器电路分析得一点不错的没有超过10个人!其它专业毕业的更是可想而知了。
今天，芯片级维修教各位战无不胜的两招，这两招在所有运放电路的教材里都写得明白，就是“虚短”和“虚断”，不过要把它运用得出神入化，就要有较深厚的功底了。
虚短和虚断的概念由于运放的电压放大倍数很大，一般通用型运算放大器的开环电压放大倍数都在80 dB以上。
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。
“虚短”是指在分析运算放大器处于线性状态时，可把两输入端视为等电位，这一特性称为虚假短路，简称虚短。
显然不能将两输入端真正短路。
由于运放的差模输入电阻很大，一般通用型运算放大器的输入电阻都在1MΩ以上。
因此流入运放输入端的电流往往不足1uA，远小于输入端外电路的电流。
故通常可把运放的两输入端视为开路，且输入电阻越大，两输入端越接近开路。
“虚断”是指在分析运放处于线性状态时，可以把两输入端视为等效开路，这一特性称为虚假开路，简称虚断。
显然不能将两输入端真正断路。
在分析运放电路工作原理时，首先请各位暂时忘掉什么同向放大、反向放大，什么加法器、减法器，什么差动输入……暂时忘掉那些输入输出关系的公式……这些东东只会干扰你，让你更糊涂﹔也请各位暂时不要理会输入偏置电流、共模抑制比、失调电压等电路参数，这是设计者要考虑的事情。
我们理解的就是理想放大器(其实在维修中和大多数设计过程中，把实际放大器当做理想放大器来分析也不会有问题)。
虚短与虚断运放虚短的实现有两个条件1运放的开环增益A要
“虚短”与“虚断”运放“虚短”的实现有两个条件：1 ) 运放的开环增益A要足够大；一般的运放都可以满足。
2 ) 要有负反馈电路。
先谈第一点，我们知道，运放的输出电压Vo等于正相输入端电压与反相输入端电压之差Vid乘以运放的开环增益A。
即V o = Vid * A = (VI+ - VI-) * A （1）这是基本公式，不容置疑的。
由于在实际中运放的输出电压不会超过电源电压，是一个有限的值。
在这种情况下，如果A 很大，(VI+ - VI-)就必然很小；如果(VI+ - VI-)小到某程度，那么我们实际上可以将其看作0，这个时候就会有VI+ = VI-，即运放的同相输入端的电压与反相输入端的电压相等，好象连在一起一样，这我们称为“虚短路”。
注意它们并未真正连在一起，而且它们之间还有电阻，这一点一定要牢记。
在上面的讨论中，我们是怎样得到“虚短”的结果的呢？我们的出发点是公式( 1 ) ，它是运放的特性，是没有问题的，我们可以放心。
然后，我们作了两个重要的假设，一个是运放的输出电压大小有限，这没有问题，运放输出当然不会超过电源，因此这个假设绝对成立，所以以后我们就不提了。
第二个是说运放开环增益A很大。
普通运放的A通常都达10**6，10**7甚至更高，这个假设一般没问题，但不要忘记，运放的实际开环增益还与其工作状态有关，离开了线性区，A就不一定大了，所以，这第二个假设是有条件的，我们也先记住这一点。
因此我们知道，当运放的开环增益A很大时，运放可以有“虚短”。
但这只是可能性，不是自动就实现的，随便拿一个运放说它的两个输入端是“虚短”没有人会相信。
“虚短”要在特定的电路中才能实现。
请先看图1的电路，如果我们将反相输入端IN-的电平固定，比如在0V，在同相输入端IN+加一个固定电压VI，并取VI = 1mV，设运放的A = 10**6。
这样，按照公式( 1 ) ，运放的输出电压Vo应该为V o = A * (VI – 0 ) = 1000000 * 1 /1000 = 1000 (V)显然，V o 到不了1000V，它上升不到VCC运放就饱和了，A也不再是1000000了，上面的计算完全不成立，输出电压停止在比VCC略小的数值上。
反相比例运算电路虚短虚断
反相比例运算电路虚短虚断反相比例运算电路，这听上去是不是有点高大上？其实吧，它就像我们日常生活中的小帮手，没什么可怕的。
想想看，我们常常会遇到一些电路问题，像是要将电压转换成电流，这时候反相比例运算电路就像一位神奇的魔法师，把输入的信号给翻了个个儿。
用简单的话来说，它可以把一个信号“反过来”，就好比你把一个微笑翻成了一个大笑，真是妙不可言。
咱们先来聊聊“虚短”和“虚断”这两个小概念。
听起来像是电路中的神秘术语，其实它们就是在描述电路里的两个状态。
虚短，嗯，想象一下你走在路上，看到一个人急匆匆地跑过来，你虽然没有真正碰到他，但你们的距离感觉上是那么近，几乎就要短到零了。
这种状态就叫虚短。
电流在电路中流动的时候，实际上是没有阻碍的，就像两个人心意相通，根本不需要多说什么。
而虚断呢？就是完全相反的状态。
就像你在大街上看到了一个朋友，但两个人距离老远，完全没法交流。
电路中信号被阻断，就像你和朋友之间的距离拉开了，信息无法传递。
理解了这些概念后，咱们就可以深入探讨一下反相比例运算电路是如何运作的了。
想象一下，在一个电路中，信号进入一个“反相放大器”，它就像一位调皮的魔法师，把输入信号的极性反转。
比如，你输入的是正电压，结果输出的就变成了负电压。
就像你把一瓶酸奶倒过来，奶油在上，果酱在下，真是颠覆了你对饮料的认知。
这个时候，我们的“虚短”就开始发挥作用了，输入端和输出端之间几乎没有电压差，信号就像在亲密无间地交谈，流畅得让人感到惊艳。
咱们聊聊电路中的“增益”吧。
增益就是输出信号和输入信号之间的比例，简单来说就是你加了多少倍的“料”。
就像做饭，你如果放多了盐，那味道自然就不一样了。
反相放大器通常会有一个增益值，这个增益值就决定了你最后的输出有多“强”。
所以，如果你想要把输入信号放大十倍，就可以设定增益为负十倍。
真是妙啊，给你一个负的增益，结果输出却让你笑开了花。
不过，别以为反相比例运算电路就这么简单。
它也有自己的“小脾气”。
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“虚短”是指由于运放的电压放大倍数很大，一般通用型运算放大器的开环电压放大倍数都在80 dB以上。
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。
但并不是真的短路。
“虚断”由于运放的差模输入电阻很大，一般通用型运算放大器的输入电阻都在1MΩ以上。
因此流入运放输入端的电流往往不足1uA，远小于输入端外电路的电流。
故通常可把运放的两输入端视为开路，相当于“断路”且输入电阻越大，两输入端越接近开路。
但并不是真的断路。
运算放大器组成的电路五花八门，令人眼花瞭乱，是模拟电路中学习的重点。
在分析它的工作原理时倘没有抓住核心，往往令人头大。
为此本人特搜罗天下运放电路之应用，来个“庖丁解牛”，希望各位从事电路板维修的同行，看完后有所斩获。
遍观所有模拟电子技朮的书籍和课程，在介绍运算放大器电路的时候，无非是先给电路来个定性，比如这是一个同向放大器，然后去推导它的输出与输入的关系，然后得出Vo=(1+Rf)Vi，那是一个反向放大器，然后得出Vo=-Rf*Vi……最后学生往往得出这样一个印象：记住公式就可以了！如果我们将电路稍稍变换一下，他们就找不着北了！偶曾经面试过至少100个以上的大专以上学历的电子专业应聘者，结果能将我给出的运算放大器电路分析得一点不错的没有超过10个人！其它专业毕业的更是可想而知了。
今天，芯片级维修教各位战无不胜的两招，这两招在所有运放电路的教材里都写得明白，就是“虚短”和“虚断”，不过要把它运用得出神入化，就要有较深厚的功底了。
虚短和虚断的概念由于运放的电压放大倍数很大，一般通用型运算放大器的开环电压放大倍数都在80 dB以上。
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。
“虚短”是指在分析运算放大器处于线性状态时，可把两输入端视为等电位，这一特性称为虚假短路，简称虚短。
显然不能将两输入端真正短路。
由于运放的差模输入电阻很大，一般通用型运算放大器的输入电阻都在1MΩ以上。
因此流入运放输入端的电流往往不足1uA，远小于输入端外电路的电流。
故通常可把运放的两输入端视为开路，且输入电阻越大，两输入端越接近开路。
“虚断”是指在分析运放处于线性状态时，可以把两输入端视为等效开路，这一特性称为虚假开路，简称虚断。
显然不能将两输入端真正断路。
在分析运放电路工作原理时，首先请各位暂时忘掉什么同向放大、反向放大，什么加法器、减法器，什么差动输入……暂时忘掉那些输入输出关系的公式……这些东东只会干扰你，让你更糊涂﹔也请各位暂时不要理会输入偏置电流、共模抑制比、失调电压等电路参数，这是设计者要考虑的事情。
我们理解的就是理想放大器（其实在维修中和大多数设计过程中，把实际放大器当做理想放大器来分析也不会有问题）。
好了，让我们抓过两把“板斧”------“虚短”和“虚断”，开始“庖丁解牛”了。
以下是对《“虚短”“虚断”两板斧，搞定运算放大器！》的回复：共有57人回复分页: 12芯片级维修：引用加为好友发送留言2006-10-19 21:06:00图一运放的同向端接地=0V，反向端和同向端虚短，所以也是0V，反向输入端输入电阻很高，虚断，几乎没有电流注入和流出，那么R1和R2相当于是串联的，流过一个串联电路中的每一只组件的电流是相同的，即流过R1的电流和流过R2的电流是相同的。
流过R1的电流I1 = (Vi - V-)/R1 ……a流过R2的电流I2 = (V- - Vout)/R2 ……bV- = V+ = 0 ……cI1 = I2 ……d求解上面的初中代数方程得Vout = (-R2/R1)*Vi这就是传说中的反向放大器的输入输出关系式了。
芯片级维修：引用加为好友发送留言2006-10-19 21:08:00图二中Vi与V-虚短，则Vi = V- ……a因为虚断，反向输入端没有电流输入输出，通过R1和R2 的电流相等，设此电流为I，由欧姆定律得：I = Vout/(R1+R2) ……bVi等于R2上的分压，即：Vi = I*R2 ……c由abc式得Vout=Vi*(R1+R2)/R2这就是传说中的同向放大器的公式了。
芯片级维修：引用加为好友发送留言2006-10-19 21:09:00图三中，由虚短知： V- = V+ = 0 ……a由虚断及基尔霍夫定律知，通过R2与R1的电流之和等于通过R3的电流，故 (V1 – V-)/R1 + (V2 – V-)/R2 = (Vout – V-)/R3 ……b代入a式，b式变为V1/R1 + V2/R2 = Vout/R3如果取R1=R2=R3，则上式变为Vout=V1+V2，这就是传说中的加法器了。
芯片级维修：引用加为好友发送留言2006-10-19 21:11:00请看图四。
因为虚断，运放同向端没有电流流过，则流过R1和R2的电流相等，同理流过R4和R3的电流也相等。
故(V1 – V+)/R1 = (V+ - V2)/R2 ……a(Vout – V-)/R3 = V-/R4 ……b由虚短知： V+ = V- ……c如果R1=R2，R3=R4，则由以上式子可以推导出V+ = (V1 + V2)/2V- = Vout/2故 Vout = V1 + V2也是一个加法器，呵呵！芯片级维修：引用加为好友发送留言2006-10-19 21:13:00图五由虚断知，通过R1的电流等于通过R2的电流，同理通过R4的电流等于R3的电流，故有(V2 –V+)/R1 = V+/R2 ……a(V1 – V-)/R4 = (V- - Vout)/R3 ……b如果R1=R2，则V+ = V2/2 ……c如果R3=R4，则V- = (Vout + V1)/2 ……d由虚短知 V+ = V- ……e所以 Vout=V2-V1这就是传说中的减法器了。
芯片级维修：引用加为好友发送留言2006-10-19 21:15:00图六电路中，由虚短知，反向输入端的电压与同向端相等，由虚断知，通过R1的电流与通过C1的电流相等。
通过R1的电流 i=V1/R1通过C1的电流i=C*dUc/dt=-C*dVout/dt所以 Vout=((-1/(R1*C1))∫V1dt输出电压与输入电压对时间的积分成正比,这就是传说中的积分电路了。
若V1为恒定电压U，则上式变换为Vout = -U*t/(R1*C1)t 是时间，则Vout输出电压是一条从0至负电源电压按时间变化的直线。
芯片级维修：引用加为好友发送留言2006-10-19 21:16:00图七中由虚断知，通过电容C1和电阻R2的电流是相等的，由虚短知，运放同向端与反向端电压是相等的。
则：Vout = -i * R2 = -(R2*C1)dV1/dt这是一个微分电路。
如果V1是一个突然加入的直流电压，则输出Vout对应一个方向与V1相反的脉冲。
芯片级维修：引用加为好友发送留言2006-10-19 21:18:00图八.由虚短知Vx = V1 ……aVy = V2 ……b由虚断知，运放输入端没有电流流过，则R1、R2、R3可视为串联，通过每一个电阻的电流是相同的，电流I=(Vx-Vy)/R2 ……c则： Vo1-Vo2=I*(R1+R2+R3) = (Vx-Vy)(R1+R2+R3)/R2 ……d由虚断知，流过R6与流过R7的电流相等,若R6=R7，则Vw = Vo2/2 ……e同理若R4=R5，则Vout – Vu = Vu – Vo1，故Vu = (Vout+Vo1)/2 ……f由虚短知，Vu = Vw ……g由efg得 Vout = Vo2 –Vo1 ……h由dh得 Vout = (Vy –Vx)(R1+R2+R3)/R2上式中(R1+R2+R3)/R2是定值，此值确定了差值(Vy –Vx)的放大倍数。
这个电路就是传说中的差分放大电路了。
芯片级维修：引用加为好友发送留言2006-10-19 21:20:00分析一个大家接触得较多的电路。
很多控制器接受来自各种检测仪表的0~20mA或4~20mA电流，电路将此电流转换成电压后再送ADC转换成数字信号，图九就是这样一个典型电路。
如图4~20mA电流流过采样100Ω电阻R1，在R1上会产生0.4~2V的电压差。
由虚断知，运放输入端没有电流流过，则流过R3和R5的电流相等，流过R2和R4的电流相等。
故： (V2-Vy)/R3 = Vy/R5 ……a(V1-Vx)/R2 = (Vx-Vout)/R4 ……b由虚短知：Vx = Vy ……c电流从0~20mA变化，则V1 = V2 + (0.4~2) ……d由cd式代入b式得(V2 + (0.4~2)-Vy)/R2 = (Vy-Vout)/R4 ……e如果R3=R2，R4=R5，则由e-a得Vout = -(0.4~2)R4/R2 ……f图九中R4/R2=22k/10k=2.2，则f式Vout = -(0.88~4.4)V，即是说，将4~20mA电流转换成了-0.88 ~ -4.4V电压，此电压可以送ADC去处理。
芯片级维修：引用加为好友发送留言2006-10-19 21:21:00芯片级维修：引用加为好友发送留言2006-10-19 21:22:00 电流可以转换成电压，电压也可以转换成电流。
图十就是这样一个电路。
上图的负反馈没有通过电阻直接反馈，而是串联了三极管Q1的发射结，大家可不要以为是一个比较器就是了。
只要是放大电路，虚短虚断的规律仍然是符合的！由虚断知，运放输入端没有电流流过，则(Vi –V1)/R2 = (V1 –V4)/R6 ……a同理(V3 –V2)/R5 = V2/R4 ……b由虚短知V1 = V2 ……c如果R2=R6，R4=R5，则由abc式得V3-V4=Vi上式说明R7两端的电压和输入电压Vi相等，则通过R7的电流I=Vi/R7，如果负载RL<<100KΩ，则通过Rl和通过R7的电流基本相同。
芯片级维修：引用加为好友发送留言2006-10-19 21:23:00来一个复杂的，呵呵！图十一是一个三线制PT100前置放大电路。
PT100传感器引出三根材质、线径、长度完全相同的线，接法如图所示。
有2V的电压加在由R14、R20、R15、Z1、PT100及其线电阻组成的桥电路上。
Z1、Z2、Z3、D11、D12、D83及各电容在电路中起滤波和保护作用，静态分析时可不予理会，Z1、Z2、Z3可视为短路，D11、D12、D83及各电容可视为开路。
由电阻分压知，V3=2*R20/(R14+20)=200/1100=2/11 ……a由虚短知，U8B第6、7脚电压和第5脚电压相等V4=V3 ……b由虚断知，U8A第2脚没有电流流过，则流过R18和R19上的电流相等。