运算扩大器
组成的电路形形色色，令人眼花了乱，是模仿电路中学习的要点。在剖析它的作业原理时倘没有捉住中心，往往令人头大。为此自己特网罗全国运放电路之使用，来个“庖丁解牛”，期望各位从事电路板修理的同行，看完后有所收成。
遍观一切模仿电子技术的书本和课程，在介绍运算扩大器电路的时分，无非是先给电路来个定性，比方这是一个同向扩大器，然后去推导它的输出与输入的联系，然后得出Vo=(1+Rf)Vi，那是一个反向扩大器，然后得出Vo=-Rf*Vi……最终学生往往得出这样一个形象：记住公式就能够了!假如咱们将电路稍稍 改换一下，他们就找不着北了!偶从前面试过至少100个以上的大专以上学历的电子专业应聘者，成果能将我给出的运算扩大器电路剖析得一点不错的没有超越10个人!其它专业结业的更是可想而知了。
今日，芯片级修理教各位百战百胜的两招，这两招在一切运放电路的教材里都写得了解，便是“虚短”和“虚断”，不过要把它运用得炉火纯青，就要有较深沉的功底了。
虚短和虚断的概念
由于运放的电压扩大倍数很大，一般通用型运算扩大器的开环电压扩大倍数都在80 dB以上。而运放的输出电压是有限的，一般在 10 V～14 V。因而运放的差模输入电压缺乏1 mV，两输入端近似等电位，适当于 “短路”。开环电压扩大倍数越大，两输入端的电位越挨近持平。
“虚短”是指在剖析运算扩大器处于线性状况时，可把两输入端视为等电位，这一特性称为虚伪短路，简称虚短。明显不能将两输入端真实短路。
由于运放的差模输入电阻很大，一般通用型运算扩大器的输入电阻都在1MΩ以上。因而流入运放输入端的电流往往缺乏1uA，远小于输入端外电路的电流。故 一般可把运放的两输入端视为开路，且输入电阻越大，两输入端越挨近开路。“虚断”是指在剖析运放处于线性状况时，能够把两输入端视为等效开路，这一特性 称为虚伪开路，简称虚断。明显不能将两输入端真实断路。
在剖析运放电路作业原理时，首先请各位暂时遗忘什么同向扩大、反向扩大，什么加法器、减法器，什么差动输入……暂时遗忘那些输入输出联系的公式……这些东东只会搅扰你，让你更模糊r也请各位暂时不要理睬输入偏置电流、共模抑制比、失调电压等电路参数，这是规划者要考虑的工作。咱们了解的便是抱负扩大器(其实在修理中和大多数规划过程中，把实践扩大器作为抱负扩大器来剖析也不会有问题)。
好了，让咱们抓过两把“板斧”——“虚短”和“虚断”，开端“庖丁解牛”了。
图一运放的同向端接地=0V，反向端和同向端虚短，所以也是0V，反向输入端输入电阻很高，虚断，几乎没有电流注入和流出，那么R1和R2适当所以串联的，流过一个串联电路中的每一只组件的电流是相同的，即流过R1的电流和流过R2的电流是相同的。
流过R1的电流I1 = (Vi – V-)/R1 ……a
流过R2的电流I2 = (V- – Vout)/R2 ……b
V- = V+ = 0 ……c
I1 = I2 ……d
求解上面的初中代数方程得Vout = (-R2/R1)*Vi
这便是传说中的反向扩大器的输入输出联系式了。
图二中Vi与V-虚短，则
Vi = V- ……a
由于虚断，反向输入端没有电流输入输出，经过R1和R2 的电流持平，设此电流为I，由欧姆定律得： I = Vout/(R1+R2) ……b
Vi等于R2上的分压，
即：Vi = I*R2 ……c
由abc式得Vout=Vi*(R1+R2)/R2
这便是传说中的同向扩大器的公式了。
图三中，由虚短知： V- = V+ = 0 ……a
由虚断及基尔霍夫定律知，经过R2与R1的电流之和等于经过R3的电流，
故 (V1 – V-)/R1 + (V2 – V-)/R2 = ( V-–Vout )/R3 ……b
代入a式，b式变为V1/R1 + V2/R2 = -Vout/R3
假如取R1=R2=R3，则上式变为-Vout=V1+V2，这便是传说中的加法器了。
请看图四。由于虚断，运放同向端没有电流流过，则流过R1和R2的电流持平，同理流过R4和R3的电流也持平。故
(V1 – V+)/R1 = (V+ – V2)/R2 ……a
(Vout – V-)/R3 = V-/R4 ……b
由虚短知： V+ = V- ……c
假如R1=R2，R3=R4，则由以上式子能够推导出
V+ = (V1 + V2)/2
V- = Vout/2
故 Vout = V1 + V2
也是一个加法器，呵呵!
图五由虚断知，经过R1的电流等于经过R2的电流，同理经过R4的电流等于R3的电流，故有
(V2 – V+)/R1 = V+/R2 ……a
(V1 – V-)/R4 = (V- – Vout)/R3 ……b
假如R1=R2， 则V+ = V2/2 ……c
假如R3=R4， 则V- = (Vout + V1)/2 ……d
由虚短知 V+ = V- ……e
所以 Vout=V2-V1
这便是传说中的减法器了。
图六电路中，由虚短知，反向输入端的电压与同向端持平，由虚短知，经过R1的电流与经过C1的电流持平。
经过R1的电流 i=V1/R1
经过C1的电流i=C*dUc/dt=-C*dVout/dt
所以 Vout=((-1/(R1*C1))∫V1dt
输出电压与输入电压对时刻的积分成正比,这便是传说中的积分电路了。
若V1为稳定电压U，则上式改换为Vout = -U*t/(R1*C1)
t 是时刻，则Vout输出电压是一条从0至负电源电压按时刻改变的直线。
图七中由虚断知，经过电容C1和电阻R2的电流是持平的，由虚短知，运放同向端与反向端电压是持平的。则：
Vout = -i * R2 = -(R2*C1)dV1/dt
这是一个微分电路。假如V1是一个忽然参加的直流电压，则输出Vout对应一个方向与V1相反的脉冲。
