运算放大器的基础知识

由于一般运放电路均为深度负反馈电路，所以我们先来看负反馈电路。

以下为负反馈电路的基本框图：箭头表示传输方向，由输入端到输出端称为正向传输，由输出端到输入端称为反向传输。

在实际电路中,输出信号Xo经由基本放大电的内部反馈产生的反向传输作用很微弱,可以略去。所以可以认为基本放大电路只将净输入信号Xid正向传输到输出端。同样在实际的反馈电路中，输入信号Xi通过反馈网络产生的正向传输作用也很微弱，也可以略去，这样可以认为反馈网络只将输出信号Xo反向传输到输入端。

由上图可得，基本放大电路的放大倍数(也称开环增益)为：

反馈网络的反馈系数为：

反馈放大电路的放大倍数(也称闭环增益)用Af表示，为：

Xi，Xf，Xid三者之间的关系为：

由上列关系可得：

式中1+AF称为反馈深度，AF称为环路放大倍数(也称环路增益)，并可以得出：

由式也可以知道，负反馈的反馈深度1+AF>1,当1+AF>>1是，这时称为深度负反馈。此时有如下物性：

在深度负反馈电路中，闭环放大倍数由反馈网络决定;反馈信号Xf近似等于输入信号Xi;净输入信号Xid近似为0。这是深度负反馈的重要特点。

下面为运放电路，信号由UI输入，RF和R1为反馈网，反馈信号取自R1两端，由上面的特性，可知：i1≈if，所以 i-≈0，由于运放的开环放大倍数很大，我们假设A=106倍，UO=(U+ - U-)×A，U+ - U-=UO/A，由于UO/A非常小，所以U+ - U-≈0,也即U+≈U-。

由于运放两输入端的输入电阻一样，并且U+≈U-，所以i-≈i+≈0,因为i+≈0,所在R2两端的电压约为0，也就是Ui≈U+.

这样就得了一系结论：U+≈U-≈Ui;i1≈if;i+≈i-;

根据深度负反馈电路的上述特点，可得：

(1)端点于U+≈U-≈Ui，即输入端与反馈端电位近似相等，也就是两输入端似乎短路，但却没有真正的短路，称为“虚短”

(2)由于i+≈i-≈0，即两输入端的电流近似为0，也就是两输入端似乎开路，但却没有真正的开路，称为“虚断”。

由运放可以组成：同相比例放大，反向比例放大，加法运算，减法运算，微分，积分，恒压，恒流等电路，都围绕这两条结论展开。