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引出代码： j9na
反向放大器同向放大器加法器1加法器2减法器积分电路差动放大电路电流检测电压电流转换检测
运算放大器的电压放大率非常大，一般通用型运算放大器的开环电压放大率在80dB以上。 运算放大器的输出电压有限，一般为10V~14V。 因此，运算放大器的差动输入电压小于1 mV，两个输入端大致相同电位，相当于短路。 开环电压的放大率越大，两个输入端的电位越相等。 虚短是指运算放大器处于线性状态时，可以将两输入端视为等电位的特性称为虚短，简称虚短。 很明显，两个输入端子不能真正短路。
运算放大器差动模式的输入电阻也较大，因此一般通用型运算放大器的输入电阻为1m以上。 因此，流过运算放大器输入端子的电流往往小于1uA，远远小于输入端子以外的电路的电流。 因此，通常将运算放大器的两个输入端视为开路，输入电阻越大，两个输入端越接近开路。 虚断是指分析运算处于线性状态时，可以将两输入端视为等效开放，这一特性称为虚断开放，简称虚断。 显然不能实际切断两个输入端子。
在分析运算放大器电路的工作原理时，首先，同向放大、反向放大、加法器、减法器、差动输入……请暂时忘记输入输出关系的公式……这些东西只会干扰你，扰乱你； 设计者应考虑暂时也忽略输入偏置电流、共模抑制比、偏移电压等电路参数。 我们理解的是理想的放大器。 (实际上，在维护或大部分设计过程中，将实际放大器作为理想放大器进行分析也没有问题。
反向放大器
运算放大器的同向端子接地=0V，与反向端子同向端子虚短，因此为0V。 假设反向输入端子的输入电阻高、断开为虚，几乎没有电流的注入和流出，则R1和R2串联连接，流过一个串联电路各个部件的电流相同。 也就是说，流过R1的电流和流过R2的电流相同。
流过R1的电流： I1=(VI-V-)/R1
流过R2的电流： I2=(V--vout )/R2
V-=V =0
I1=I2
vout=(-r2/r1 ) VI这就是反向放大器的输入输出关系式同相放大器
在Vi和VV较短的情况下，Vi=V-
由于虚断，反向输入端没有电流输入输出，通过R1和R2的电流相等。
设该电流为I，则根据欧姆定律，可以得到I=vout/(R1R2)
Vi等于R2上分压，即，Vi=I*R2
vout=VI*(R1R2)/R2这就是同向放大器的公式
加法器1
虚短知： V-=V =0
根据虚断和基尔霍夫定律，通过R2和R1的电流之和与通过R3的电流相等，所以(v1V-)/R1 ) v-)/R2=(v -vout )/R3
V1/R1 V2/R2=Vout/R3
假设R1=R2=R3，则上式为-Vout=V1 V2
加法器2图像
由于虚断，如果运算放大器的同方向端没有电流流过，则R1和R2中的电流相等，R4和R3中的电流也相等。
(v1v )/R1=) V-V2 )/R2
(voutv-)/R3=V-/R4
虚短知： V =V-
假设R1=R2，R3=R4，则根据以上公式，V =(V1 V2 )/2 V-=Vout/2，因此Vout=V1 V2
减法器
通过R1电流与通过R2的电流相等，同样地通过R4的电流与R3的电流相等
(v2v )/R1=V /R2
(v1v-)/R4=) V--Vout )/R3
R1=R2时，V =V2/2
R3=R4时，V-=(Vout V1 )/2
虚短知V =V-
Vout=V2-V1
积分电路
从虚短可知，反向输入端电压与同方向端相等
从虚断可以看出，通过R1的电流等于通过C1的电流。
通过R1电流i=V1/R1
通过C1的电流i=CdUc/dt=-CdVout/dt
vout=((-1/) R1*C1 ) )V1dt输出电压与输入电压相对于时间的积分成比例，即积分电路式
在V1一定情况下
定电压U，则上式变换为Vout = -Ut/(R1C1) 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。 微分电路由虚断知，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。
Vout = -i * R2 = -(R2*C1)dV1/dt
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。
差分放大电路由虚短知 Vx = V1 ……a
Vy = 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
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。
电流检测分析一个会经常接触的电路。很多控制器接受来自各种检测仪表的020mA或420mA电流，电路将此电流转换成电压后再送ADC转换成数字信号，上图就是这样一个典型电路。如图420mA电流流过采样100Ω电阻R1，在R1上会产生0.42V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
图中R4/R2=22k/10k=2.2，则f式Vout = -(0.88~4.4)V，
即，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
若将图九电流反接既得 Vout = +(0.88~4.4)V
电压电流转换检测电流可以转换成电压，电压也可以转换成电流。上图就是这样一个电路。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，不要以为是一个比较器。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
(Vi – V1)/R2 = (V1 – V4)/R6 ……a
(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。