
在电子电路的世界里,运算放大器是一个至关重要的元件,由它组成的电路多种多样。在学习模拟电路时,很多人面对运算放大器组成的电路会感到头疼,其根本原因在于分析运算放大器工作原理时未抓住。接下来,我们将深入探讨运算放大器的工作原理及典型电路。
运算放大器工作原理总结
虚短: 当运放工作在线性区(负反馈作用下),其两输入端(同相端 V+ 和反相端 V-)之间的电压差趋近于零,即 V+ ≈ V-。注意: 这并非物理短路,而是由于运放极高的开环增益迫使反馈网络调整,使输入端电压趋于相等。
虚断: 运放输入阻抗极高(理想情况下无穷大),因此流入或流出任一输入端的电流趋近于零,即 I+ ≈ 0, I- ≈ 0。注意: 这并非物理断路,而是输入端几乎不汲取电流。
牢记:“虚短”用于建立输入端电压关系,“虚断”用于建立电流关系。 结合欧姆定律和基尔霍夫定律,即可求解绝大多数运放线性电路。
运算放大器工作原理经典电路(反相放大)

电路描述: 输入信号 Vi 通过电阻 R1 接反相端 (V-)。反馈电阻 R2 连接输出端 (Vout) 和反相端 (V-)。同相端 (V+) 接地。
分析:
虚短:V- ≈ V+ = 0V (V- 为 虚地)。
虚断:流过 R1 的电流 I1 全部流过 R2 (I2)。
I1 = (Vi - V-)/R1 = Vi/R1 (因 V-=0)
I2 = (V- - Vout)/R2 = -Vout/R2 (因 V-=0)
I1 = I2 => Vi/R1 = -Vout/R2
传输函数: Vout = - (R2 / R1) * Vi
特点: 输出电压与输入电压反相;电压增益 Av = -R2/R1;输入阻抗 ≈ R1。