泰美克：运算放大器理论是什么？

运算放大器，英文名为 Operational Amplifier，简称 OP、OPA、OPAMP 或运放，是模拟电子电路的关键构成部分，具备极高的放大倍数 。因其早期在模拟计算机里承担加、减、微分、积分等数学运算任务，故而得名。它既能够通过分立器件搭建，也能集成在半导体芯片中，如今，绝大多数运放都以单芯片形态呈现，在电子行业应用极为广泛。

运算放大器内部构造精巧，由多级放大电路协同组成。输入级一般采用差分放大电路，这一设计赋予了它高输入电阻的特性，同时能有效抑制零点漂移现象；中间级主要负责电压放大，凭借共射极放大电路实现高电压放大倍数；输出级则直接与负载相连，具备带载能力强、输出电阻低的优势 。此外，运放还拥有高增益、低漂移、深度负反馈等突出特性，这些特性使其在信号调理、滤波、信号比较、模拟计算等诸多电子电路系统中占据不可或缺的地位 。

从基本结构来看，运算放大器有一个正输入端（OP_P）、一个负输入端（OP_N）和一个输出端（OP_O） 。在实际运用时，运算放大器常常与外部反馈网络搭配，构建成特定功能模块 。其能够提供极为可观的电压增益，输出与输入的电压比值通常在几千到几十万之间，这一高增益特性让运放能够对极其微弱的输入信号进行放大，以契合各类应用场景的需求 。

在运算放大器的特性中，差分输入与虚短特性较为特殊。它的同相输入端（+）和反相输入端（-）对输入信号的细微变化极为敏感，并且在理想状态下，两个输入端的电压差趋近于零，即呈现 “虚短” 状态 。在无外部反馈时，运算放大器会努力使两个输入端电压相等 。同时，通过外部电路引入负反馈，能让运放的实际工作状态逼近理想线性区，不仅提升了精度，还增强了稳定性 。依据不同需求配置负反馈，能够构建出放大、加法、减法、积分、微分等多种运算电路 。在深度负反馈条件下，运放的工作表现更多由反馈网络决定，而非自身的开环增益 。

运算放大器常见的工作模式包含反相放大模式和非反相放大模式 。反相放大模式下，运放输出信号与反相输入端信号相反，且按特定比例放大，该电路借助负反馈技术，将部分输出信号回送至反相输入端，以此维持输入端电压差恒定，增益由反馈电阻和输入电阻的比值确定 。非反相放大模式中，运放输出信号与同相输入端信号一致，同样按比例放大，与反相放大电路的差异在于输入信号加在同相输入端，它也利用负反馈技术保持输入端电压差为零，并通过调节反馈电阻和输入电阻的比值来改变增益 。