运算放大器（运放）的输入阻抗是无穷大还是零？

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理想情况下，输入阻抗是无限的。

但是，在计算差动放大器的输入电阻（Rin）时，由于开环增益是无限的，因此作者认为两个输入端子都短路了，这也是正确的。（这又要求输入端子电压之间的差为零。因此，是短路的。）

我的问题：为什么在少数情况下（由于输入阻抗无限大）我们考虑零输入电流，而有时考虑短路概念来考虑有限电流？有逻辑还是只是方便？

这是从书中摘录的电路图：

在此处输入图片说明

operational-amplifier amplifier input-impedance

— 电子产品
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不，它们之间没有真正的缺憾。它只是使计算变得更加简单。实际上，来自输出的反馈会提供电流以将另一个引脚强制为相同值。

— Winny

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@winny说得对，请注意，在上图中，仍然没有电流流入那里的+或-端子，那些输入（理想情况下）仍然具有无限的阻抗。但是，在这种配置中，有电流在输入电阻器中流动，由反馈电阻器和电源电压提供电流。仅仅因为放大器具有无限的输入阻抗，并不意味着您使用它构建的每个电路的输入端都将具有无限的阻抗。

— John D

这种“虚拟短路”极具误导性，因为它表明在V +和V-输入之间流过一些电流。

— TEMLIB

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实际上，对于新手来说，该术语可能会造成混淆。术语“虚拟短路”是指这样的事实：在具有负反馈的运算放大器电路中，电路的布置方式（理想情况下）使两个运算放大器输入两端的电压为零。

由于一个两点之间的短路的特性之一是跨这些点的电压为零，谁发明了术语认为（我猜的）一个直观的东西叫运算放大器“虚拟的输入端子之间会发生什么的人短”。他们之所以称其为“虚拟”，是因为它缺乏真正（理想）短路的另一特性：毫无问题地吞噬任何电流！las，这可不是小数目！他们本可以以一种不太混乱的方式来调用该事物（“电压平衡原理”！？！），但是“虚拟短原理”听起来可能更酷！谁知道？！

因此，当我们说两个输入之间存在虚拟短路时，这是一种简单而传统的说法，即电路努力平衡输入端的电压，即试图使它们保持相等。

请注意，“虚拟短路”的存在是电路的特性，而不是运算放大器的特性（尽管它利用了运算放大器的理想无限增益），而没有电流流入输入端的事实是运算放大器的特性。（理想情况下）。

编辑（由评论提示）

我将更加清楚我上面所说的内容。虚拟短路完全是由于两个关键因素结合在一起的：非常高的增益+负反馈。

$V^+$ $V^-$ $V_o$ $V_o = A(V^+-V^-)$ $A$

$V^+-V^-=V_o/A$ $V_o$ $A$

$V^+$ $V^-$

施加负反馈，在有意义的输入电压范围内，输入端的差分电压将为零。

— 洛伦佐·多纳蒂（Lorenzo Donati）-Codidact.org
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补充：运算放大器作为非常大增益，非常高输入阻抗的差分放大器的作用，再加上输出至反相端反馈环路，正是将差分输入电压驱动为零的原因

— Oldrinb

相同的电位，因此没有电压：可能是等电位节点？

— Magic Smoke

@oldrinb实际上，运算放大器的输入阻抗对于实现虚拟短路并不起作用。关键因素是非常高的增益+负反馈。

— 洛伦佐·多纳蒂

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确实是一个很好的问题。

我认为，通过查看运算放大器的等效电路可以解决很多问题。

对于理想的运算放大器，流入V +和V-的电流为零，因此这意味着Rin必须无限大。

当以反馈方式设置理想运算放大器（Vout以某种方式连接到V +或V-）时，V +处的电压将等于V-。教科书通过在其中做一个虚拟短路来模拟V +等于V-。运算放大器的输入阻抗仍然是无限的！

在我的电路课上，我们并没有在两者之间做一个虚拟的短路，因为这可能会造成混淆。相反，我们只是说V + = V-并将其用作解决其他未知数的方程。

— 艾迪生
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您不会“虚构”虚拟短线。描述负反馈情况下的运算放大器只是一个有用的概念。“短路”是由运算放大器在正常工作条件下尽一切可能使V + = V-产生的。如果运算放大器充当补偿器，并且V +和V-与Vo电气隔离，则V +通常不会等于V-。

— jbord39 '16

我没有建议V +和V-之间的连接是物理的。我说过，教科书通过做一个正确的虚拟短句来模拟这一点。“虚拟短路”是指从V +到V-画一条线以表示V +等于V-。

— 艾迪生

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“由于没有电流流过Rin，所以V +处的电压必须等于V-”-这是不正确的。将1k b / w的V +和V-都连接，并将V + @正电源和V-接地。输出将为正轨。V +将不等于V-。V +通常等于V-的原因是因为运算放大器设置在反馈装置中，该装置试图最小化b / w V +和V-的差异。我的观点是盲目地应用方程式，但不理解方程式的目的会产生误导。

— jbord39 '16

你说的对。我对V +等于V-的推理仅在反馈安排中有效。我已更正我的帖子。

— 艾迪生

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简而言之，运算放大器的输入阻抗与整个放大器电路的输入阻抗之间存在差异。即使以差分放大器显示，实际上也没有电流进入运算放大器（理想情况下）具有无限的输入阻抗。

顺便说一句，请注意，差动放大器的输入具有不同的输入阻抗，这是该配置的固有缺点。

— 斯科特·塞德曼
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只是为了清除空气。如果运算放大器未用作比较器，换句话说，它具有负反馈电阻，则它将输出（+）和（-）输入乘以增益的差，以保持（+）和（ -）输入电压相同。在现实世界中，运算放大器的输入阻抗永远不会是无限或零欧姆，而介于两者之间。
如果使用的电阻值太低或太高，则运算放大器可能变得不稳定，并且（+）和（-）输入之间的电压未知。通常，您会看到这样的设计，其中（+）输入通过电阻参考到地，并且运算放大器具有双极性电源。在这种情况下，（-）输入将是虚拟接地，因为（+）输入处于接地电位。
对于单端电源，（+）输入通过电阻偏置为电源电压的1/2，因此输出的正负摆幅相等。是的，对反馈环路进行操作，（-）输入也将为电源电压的1/2。任何信号都会被施加到该偏置电压上，并根据增益和反馈电阻的比值进行放大。
输入阻抗由所用电阻的值控制，但其最小值和最大值取决于所用的运算放大器。CA3140T运算放大器的输入阻抗为1.5兆欧，因此可以在兆欧范围内使用电阻进行输入/反馈。运算放大器没有充分降低电阻的负载。
现在以LM324运算放大器为例，它的输入阻抗要低大约1,000倍。现在，您将发现超过100K的反馈电阻开始没有预期的增益，因为运算放大器本身就是负载，这严重限制了可使用的电阻最大值。
一个很好的折衷方案是像TL061 / TL071 / TL081系列这样的JFET运算放大器，它对于音频使用非常安静，并且输入阻抗为100 Meg欧姆左右。您可以使用高达几个兆欧的电阻，而不会产生太大的增益误差。JFET运算放大器的一个次要缺点是需要+/- 5伏至+/- 18伏的双极电源，功率通常为+/- 12伏。
用于RF的运算放大器具有低输入阻抗（25至75欧姆）和输出阻抗，并由5或3.3伏特供电，其中许多具有+/- 5伏特电源。低阻抗是如此之高，有时高达1 GHZ，可对输入的微小电容进行充电和放电，并轻松驱动75欧姆或50欧姆同轴电缆（或双绞线）。运算放大器中的偏置电流很高，因此信号可以快速摆动正负，而不会产生阻力。

我可以写一本有关运放的书，但其他人已经有，包括本网站上的文章。每个运算放大器制造商都针对其制造的不同类别提供PDF，因此您可能需要花费数年时间来阅读它们。

— 闪亮的256
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