面對模擬電路中各種公式，若是不掌握本質內容，即使知道公式，哪天換一種模式，可能就不會算了。本節主要講解運算放大器的計算。 運算放大器兩板斧：“虛短”，“虛斷”； 虛短：在分析運算放大器處於線性狀態時，可把兩輸入端視為等電位，這一特性稱為虛假短路，簡稱虛短； 虛斷：在分析運放處於線性狀態時，可以把兩輸
面對模擬電路中各種公式，若是不掌握本質內容，即使知道公式，哪天換一種模式，可能就不會算了。本節主要講解運算放大器的計算。
運算放大器兩板斧：“虛短”，“虛斷”；
虛短：在分析運算放大器處於線性狀態時，可把兩輸入端視為等電位，這一特性稱為虛假短路，簡稱虛短；
虛斷：在分析運放處於線性狀態時，可以把兩輸入端視為等效開路，這一特性稱為虛假開路，簡稱虛斷。
圖15.8 反向放大電路
圖15.8運放的同向端接地=0V，反向端和同向端虛短，所以也是0V，反向輸入端輸入電阻很高，虛斷，幾乎沒有電流註入和流出，那麼R1和R2相當於是串聯的，流過一個串聯電路中的每一隻組件的電流是相同的，即流過R1的電流和流過R2的電流是相同的。
流過R1的電流I1 = (Vi - V-)/R1 （a）
流過R2的電流I2 = (V- - Vout)/R2 （b）
V- = V+ = 0 （c）
I1 = I2 （d）
求解上面的初中代數方程得：
Vout = (-R2/R1)*Vi
這就是傳說中的反向放大器的輸入輸出關係式了。
圖15.9 同向放大電路
Vi與V-虛短，則 ：
Vi = V- （a）
因為虛斷，反向輸入端沒有電流輸入輸出，通過R1和R2 的電流相等，設此電流為I，由歐姆定律得：
I = Vout/(R1+R2) （b）
Vi等於R2上的分壓， 即：
Vi = I*R2 （c）
由上述各式得
Vout=Vi*(R1+R2)/R2
這就是傳說中的同向放大器的公式了。
圖15.10 加法放大電路
圖15.10中，由虛短知：
V- = V+ = 0 （a）
由虛斷及基爾霍夫定律知，通過R2與R1的電流之和等於通過R3的電流，故
(V1 – V-)/R1 + (V2 – V-)/R2 = (V- – Vout)/R3 （b）
代入（a）式，（b）式變為
V1/R1 + V2/R2 = Vout/R3；
如果取R1=R2=R3，則上式變為
Vout= —（V1+V2）；
這就是傳說中的加法器了。
圖15.11 加法放大電路
請看圖15.11。因為虛斷，運放同向端沒有電流流過，則流過R1和R2的電流相等，同理流過R4和R3的電流也相等。故
(V1 – V+)/R1 = (V+ - V2)/R2 （a）
(Vout – V-)/R3 = V-/R4 （b）
由虛短知：
V+ = V- （c）
如果R1=R2，R3=R4，則由以上式子可以推導出
V+ = (V1 + V2)/2 V- = Vout/2
故 Vout = V1 + V2 也是一個加法器。
圖15.12 積分放大電路
由虛短知，反向輸入端的電壓與同向端相等，由虛斷知，通過R1的電流與通過C1的電流相等。通過R1的電流
i=V1/R1；
通過C1的電流
i=C*dUc/dt=-C*dVout/dt ；
所以:
Vout=((-1/(R1*C1))∫V1dt；
輸出電壓與輸入電壓對時間的積分成正比,這就是傳說中的積分電路了。若V1為恆定電壓U，則上式變換為
Vout = -U*t/(R1*C1) （t 是時間），則Vout輸出電壓是一條從0至負電源電壓按時間變化的直線。
圖15.13 微分放大電路
圖15.13中由虛斷知，通過電容C1和電阻R2的電流是相等的，由虛短知，運放同向端與反向端電壓是相等的。則： Vout = -i * R2 = -(R2*C1)dV1/dt 這是一個微分電路。如果V1是一個突然加入的直流電壓，則輸出Vout對應一個方向與V1相反的脈衝。
圖15.14 差分放大電路
由虛短知：
Vx = V1 （a）
Vy = V2 （b）
由虛斷知，運放輸入端沒有電流流過，則R1、R2、R3可視為串聯，通過每一個電阻的電流是相同的， 電流
I=(Vx-Vy)/R2 （c）
則：
Vo1-Vo2=I*(R1+R2+R3) = (Vx-Vy)(R1+R2+R3)/R2 （d）
由虛斷知，流過R6與流過R7的電流相等,若R6=R7， 則
Vw = Vo2/2 （e）
同理若R4=R5，則
Vout – Vu = Vu – Vo1，故
Vu = (Vout+Vo1)/2 （f）
由虛短知，
Vu = Vw （g）
由（e）（f）（g）得
Vout = Vo2 – Vo1 （h）
由（d）（h）得
Vout = (Vy –Vx)(R1+R2+R3)/R2
上式中(R1+R2+R3)/R2是定值，此值確定了差值(Vy –Vx)的放大倍數。這個電路就是傳說中的差分放大電路了。
