『精选』5分钟带你学运算放大器电路

大家好，今天我们来学习运算放大器。

运算放大器（简称“运放”）是具有很高放大倍数的电路单元，运放具有高增益、高输入阻抗和低输出阻抗的特性，通过跟不同的元器件组成多种功能的电路，应用非常广泛。

概述

运放的同相输入端和反相输入端用于信号输入，正电源和负电源用于接入电源，输出端输出处理后的信号。运放有两个重要的特性，

1、输入端阻抗为无穷大，也就是说输入电流为0，即虚断，相当于输入端断开一样。

2、反相输入端电压等于同相输入端电压，即虚短，相当于同相输入端和反相输入端短路一样。

接下来我们结合放大器的这两个特性来分析具体电路

反相放大器

如图一，根据虚短原则，反相输入端和同相输入端电压相等，V- = V+ = 0，输入阻抗近乎无穷大，所以信号端输入电流为0，相当于R1和R2串联，流过R1端和R2端的电流相等，即Vi/R1 =- Vout/R2 => Vout =- Vi*(R2/R1)。

同相放大器

根据运放的虚短原则，Vi = V-，Vout/(R1+R2)*R2=Vi=V-，Vout = Vi*(R1+R2)/R2。这就是同相放大器的公式。

加法器

根据虚短原则，V-=V+=0，根据虚断原则，V-输入端相当于开路，根据基尔霍夫定律，流过R1+R2的电流等于流过R3的电流，V2/R2+V1/R1=-Vout/R3，Vout=R3*(V1/R1 + V2/R2)，若取R1=R2=R3，Vout=V1+V2，就是经典的加法器电路。

减法器

根据虚断原则，V+=V2*R2/(R1+R2)，V+=V-，流过R3和R4的电流相等，（V1-V-）/R4 = (Vout-V-)/R3，取R1=R2，R3=R4，Vout =V2-V1，就是经典的减法器。