许多教材和参看攻略将运算扩大器（运放）界说为能够履行各种功用或操作（如扩大、加法和减法）的专用集成电路（IC）。尽管我赞同这个界说，但仍需重视芯片的输入引脚的电压。
当输入电压持平时，运算扩大器一般在线性范围内作业，而运算扩大器正是在线性范围内精确地履行上述功用。但是，运算扩大器只能改动一个条件来使输入电压持平，即输出电压。因而，运算扩大器的输出一般以某种方法连接到输入，这种一般被称为电压反应。
在本文中，我将解说一个通用电压反应运算扩大器的根本操作，并请您参看其他内容以了解更多信息。
运算扩大器规划
图1描绘了运算扩大器的规范示意图符号。有两个输入端（IN+， IN-）、一个输出端（OUT）和两个电源端（V+， V-）。这些端的称号或许因制作商而异，乃至单个制作商也或许运用不同的称号，但它们仍然是相同的五个端。
例如，您或许会看到Vcc或Vdd而不是V+。又或许，您或许会看到Vee或Vss而不是V-。电源端子的其他标签会有所不同，因为它们指的是器材内部的晶体管类型。例如，当在运算扩大器内部运用双极结型晶体管（BJT）时，电源对应于BJT的集电极和发射极：Vcc和Vee。在运算扩大器内部运用场效应晶体管（FET）时，电源标签与FET的漏极和源极相对应：Vdd和Vss。现在，许多运算扩大器一同包含BJT和FET，因而V+和V-是常见的标签，与器材内部的晶体管无关。简言之，不要太介意引脚标签，只需了解它们的效果即可。
图1：通用型运算扩大器示意图符号
等式1表明运算扩大器的传递函数：
在等式1中，AOL被称为“开环增益”。在现代运算扩大器中，它一般是一个非常大的值（120 dB或1，000，000 V/V）。例如，假如IN+和IN-之间的电压差仅为1mV，运算扩大器将测验输出1000V！在这种装备中，运算扩大器不在线性区域内作业，因为输出不能使输入互相持平（记住，抱负情况下In+等于In-）。因而，运算扩大器需求一种方法来操控开环增益，即经过负反应来完成。
图2描绘了作为反应操控系统一部分的运算扩大器。您会留意到输出OUT经过一个符号为ß的块反应到负输入IN-。ß被称为反应因子，一般运用电阻来下降输出电压。
图2：负反应运算扩大器
图3比较了开环运算扩大器和负反应运算扩大器。这些TINA-TI™软件仿真电路选用的运放是近乎抱负的运放，加了电源来约束输出电压。留意，关于左边的开环装备，输出简直等于正电源（V+）。这是因为输入引脚之间有一个很小的差异（100mV）。这种小电压被开环增益扩大，开环增益会强制输出到其间一个电源电压。在图3右侧的负反应或闭环电路中，运算扩大器输出上的分压器需求200 mV的输出电压，以便使反相和同相输入持平。
图3：开环（左）与负反应（右）
输入电压的扩大称为增益。它是反应回路中电阻值的函数。等式2描绘了图3中右边电路的增益方程，这便是所谓的同相扩大器。您将看到计算出的输出电压与仿真相符。假如您想要了解有关此电路（以及其他常见的运算扩大器电路，如缓冲器、同相扩大器和差分扩大器）的更多信息，您能够下载电子书“模仿工程师电路攻略：扩大器”。”
（2）
运算扩大器的输出遭到电源电压的约束。图4是图3中同相扩大器的输出电压与输入电压的联系图。留意当输出挨近正负电源时，输出因为饱满受限。
图4：同相扩大器电路的输出与输入电压
因为这个约束，在图5中能够看到，跟着输出挨近电源，输入引脚之间的电压差Vdiff添加。只有当输入简直持平时，运算扩大器才在线性区域作业。
图5：同相扩大器电路的Vdiff和IN+
为了更深化地了解运算扩大器，请检查咱们的模仿课程TI高精度实验室。本课程将深化探讨运算扩大器，并评论输入失调电压（Vos）、输入偏置电流（IB）和输入/输出约束等根本非抱负要素。还有一些高档主题讲座，如运算扩大器带宽（BW）、压摆率（SR）、噪声、共模按捺比（CMRR）、电源按捺比（PSRR）和稳定性。除了讲座之外，有些主题还包含着手实验。为了进行这些实验，您需求相应的运算扩大器评价模块。
假如您喜爱DIY一些电路，那么或许会对通用DIY扩大器电路评价模块（用于单通道运放）、双通道通用DIY扩大器电路评价（用于双通道运放）或DIP封装转化评价模块（可与规范的打样板或电路实验板一同运用）感兴趣。DIY-EVMs支撑不同封装的运放，并具有许多规范运算扩大器电路，如本文所述的同相扩大器、反相扩大器、缓冲器和滤波器（包含Sallen-Key和多反应）。因为双列直插式封装（DIP）转化EVM能够将许多规范的外表贴装封装转化为DIP，以便与电路实验板一同运用，因而您能够评价任何装备的扩大器。
这便是运算扩大器的根本原理：只有当输入引脚的电压持平时，运算扩大器才是线性的。但是，为了完成这一点，运算扩大器只能调整其输出电压。输出摆幅约束会导致输入电压差增大，然后导致非线性。
