围绕着运算放大器两大核心性质展开的电路设计

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运算放大器作为电子产品设计制造领域中一颗璀璨的明珠，是一种极为重要的电子元器件。在电子产品的世界里，它发挥着不可替代的关键作用，应用场景之广泛，几乎涵盖了所有电子相关领域。

  其应用场景之广，信号放大，信号滤波、整形、运算等等，围绕着运算放大器展开的电路结构也是纷繁复杂。

  掌握运算放大器的使用应该是每个电子信息人的基本功。本期我们就尽可能的简洁的让大家了解运算放大器的基本性质和简单的运算放大器电路是如何实现的。

算放大器通常由三个部分组成：输入端，包含一个正输入端（IN+）和一个负输入端（IN-）、输出端（Vout）以及电源（正电源和负电源）组成。

  运算放大器两个最基本的特性就是：“虚短”、“虚断”，所谓“短”即“短路”，所谓“断”即“断路”，但是由于并非真正的短路和断路，因此称为“虚”短和“虚”断。

虚短的短路是指运算放大器反馈工作时，两个输入端电压认为相等即计算中VIN+可以直接和VIN-划等号。

虚断则是运算放大器的输入阻抗很大，可以当作断路处理，但事实上并不是真正的断路，只是电流非常非常的小。这个特征非常的重要，它确保了在计算的过程中运算放大器的输入端是并不吞吐电流的。

例如在蓝色方框中的电路，虽然有一条流向运算放大器负输入端的支路，但是该电流非常的小，可以直接当作断路处理，认为R1和R2的电流相等。

在了解到运算放大器的虚短虚断后我们就需要利用这两个重要性质来实际的使用运算放大器，下面我们以最基本的几个运算放大器实际电路来详细解释。

 以该电路为例，这是一个最基本的同向比例放大电路，Vout的输出电压是两倍的Vin+，在计算这个电路的时候我们需要明确三点内容：

   1.根据虚短，Vin-的电压和Vin+电压相等。

  2.根据虚断，Vin+和Vin-处流入运放认为是断路。

  3.由2可以知道R2和R1电流相等。

  由上述三条我们可以得到Vin+，R2，R1，Vout之间的一系列关系。

 由于虚短，没有电流流入运放，所以通过R1和R2的电流相等，即IR1 = IR2.

  整理上述三条公式，我们就可以得到Vout和Vin+之间的关系。

  因此我们不难可以得到如下的同向比例放大电路的公式：

只要掌握了虚短、虚断这两个特性，我们会发现运算放大器的用法万变不离其宗，在同向比例放大电路的基础上做些修改就可以得到反向比例放大电路。

只要掌握了虚短、虚断这两个特性，我们会发现运算放大器的用法万变不离其宗，在同向比例放大电路的基础上做些修改就可以得到反向比例放大电路。

 1.根据虚短，Vin-的电压和Vin+电压相等。

  2.根据虚断，Vin+和Vin-处流入运放认为是断路。

  3.由2可以知道R2和R1电流相等。

  同样的根据这三点核心，我们可以推导处Vout的电压和输入电压之间的关系之间的关系。