認識運算放大器

運算放大器（簡稱“運放”）是具有很高放大倍數的放大電路單元。內部集成了差分放大器、電壓放大器、功率放大器三級放大電路，是一個性能完備、功能強大的通用放大電路單元，由于其應用十分廣泛，現已作為基本的電路元件出現在電路圖中

運算放大器可構成的電路有：電壓比較器、反相放大器、同相放大器、電壓跟隨器、加法器、積分器、微分器等

運算放大器電路的分析方法：虛短、虛斷（負反饋條件下）

遠算放大器符號

理解運放

下面逐個細說每個電路

電壓比較器

利用運放的無窮大的放大增益特性

電壓比較器

如果同相輸入端＞反向輸入端，則輸出VCC

如果同相輸入端 < 反向輸入端，則輸出GND

反向放大器

利用運放的無窮大的輸入阻抗特性

反向放大器

現在假定反相輸入端該點的電位為1V，而且只能通過上面的一條路流出

既然反向輸入端 ＞ 同相輸入端，那么輸出就為負

又因為輸出端通過一個電阻與反向輸入端相連，該電阻就稱為反饋電阻，此時輸出端的電壓就抑制反向輸入端的電壓，把電壓往下拉

只要當反向輸入端的電壓 ＜ 同相輸入端時，輸出就立馬變為正

輸出端的電壓又把反相輸入端的電壓往上拉，如此循環，輸出端一會兒正一會兒負

那為什么時候輸出端電壓穩定下來呢？

通過輸入端互相抑制對方的電壓，即雙方電壓保持一致了（也就是0V）輸出端就會穩定下來

引入虛短和虛斷的概念

反向放大器

當反向輸入端=同相輸入端時，即都為0V（此刻就近似于短路狀態，所以就叫虛短）

上面講過了運放有輸入阻抗無窮大的特性，電流不能流入（此刻就近似于斷路狀態，所以就叫虛斷）

分析放大原理

反向放大器

輸入Vin，那R1兩端的電流就為,又因為R2和R1是串聯關系，所以R2的電流也是一樣，那R2的壓降應為

最后，反相輸入端的電壓 - R2的壓降即為輸出（反向輸入端是0V），即

同相放大器

可以看出同相放大器和反向放大器的區別在于，輸入端Vin的不同

同相放大器

因為輸出端任然通過一個負反饋電阻來抑制反相輸入端電壓，滿足虛短和虛斷的關系，那我們繼續來分析

因為虛短的特性，所以當輸入Vin時，反向輸入端的電壓也等于Vin，該電流有兩條路，一路直接流向GND，那么在R1兩端的電流就為，R2的壓降就應該是

電壓跟隨器

電壓跟隨器

可以看出和同相放大器的區別在于，左邊的電阻沒了

這時可以想象成電阻的阻值是無窮大，代入上面的公式就是