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运算放大器是模拟电路的构建基块，就像门是数字电路的构建基块一样。运算放大器是简单但用途非常广泛的设备。如下图所示： 操作原理非常简单：输出电压与输入之间的差值成正比，运算放大器试图将输入之间的电压差保持为0V。如果 + 输入更正，则 - 输入输出为正数，反之亦然。问题是巨大的放大和没有反馈运算放大器作为比较器工作 - 即使是非常小的电压差也会导致饱和输出。 下面是一个非常简单的示例：

我们要记住，运算放大器试图保持 + 和 - 在 0 的区别。让我们假设Rf/Rg是1（例如Rf=1k，Rg= 1k）。当5v加在Vin上时，将看到+更正，Vout将是正的。Vout将增加， 直到-成为 5v 。我们的电阻分压器只需将电压除以2，这意味着-当Vout为 10V时，电压将为 5V。在这种情况下，放大为 2。计算此公式是：

A = 1 + Rf/Rg

因此，这种运算放大器设计总是放大信号。如果 Rf 替换为导线（Rg 可移除），在这种情况下，我们有电压跟随器或带 A = 1 的运算放大器。

如果删除反馈，则在上面的示例 Rf 中删除，A 非常大，运算放大器 将成为比较器。具有固定电压打开 - 输入将创建 0V 或 Vcc，具体取决于 Vin 小于电压打开 - 或更大 Vcc。

让我们举另一个简单的例子：

同样规则适用： + 和 - 输入之间的 0。在这种情况下，输出电压必须为负，以获得 0 的输入.这是电压逆变器。 与之前相同的 R 值 - 1k。对于1V的输入，只有获得0 on - 输入（电阻分频器中间）的方法来在输出上具有-1V。

处理运算放大器时通常认为运算放大器具有无限的输入电阻（对于基于 FET 但 BJT 的，这一点却不然，例如著名的 741）。还必须考虑的是电源电压。在上文中，运算放大器在输出上生成 -1V 的唯一方式是具有正电源和负电源，例如 +5、-5V。没有什么是完美的， 所以运算放大器也不完美。有许多限制会毁了你的一天。输入之间的差值并不总是 0，但某些电压称为输入偏移。输出电压只能是电源电压的一定百分比（所谓的导轨到轨道操作放大器没有此限制）。放大模拟信号时，运算放大器具有带宽，具体取决于放大。还有更多！

上述电路的变化产生集成器（反馈中的电容器）、分数器（输入中的电容器）、加法器/减法器（多输入电阻器）等。

不要忘记最重要的规则：运算放大器尝试将输入之间的电压差保持为 0V！