理想的電壓反饋型（VFB）運算放大器

請注意，當電路配置為最小增益1(RG = ∞)時，由于輸出驅動分壓器(增益設置網絡)，所以反相引腳端的最大可用電壓為全部輸出電壓。

另外注意，在反相和同相兩種配置中，反饋是從輸出引腳到反相引腳。這是負反饋，對設計師來說，這有許多優(yōu)勢，我們將對此進行詳細討論。

另外需要注意的是，增益是以電阻的比值而不是其實際值為基礎。這就意味著，設計師可以從多種值中進行選擇，只需遵循某種實際限制即可。

然而，如果電阻的值太低，則需運算放大器輸出引腳提供大量電流才能正常工作。這會導致運算放大器本身的功耗大幅增加，從而帶來多種缺點。功耗增加會使芯片自熱，結果可能改變運算放大器本身的直流特性。另外，產生熱量最終可能使結溫升高至150°C以上，而這是多數(shù)半導體常用的上限。結溫為硅片本身的溫度。另一方面，如果電阻值過高，就會導致噪聲和寄生電容增加，結果也可能限制帶寬，并有可能導致不穩(wěn)定和振蕩。從實用角度來看，10 以下和1 M以上的電阻很難找到，尤其是需要精密電阻時。

計算反相運算放大器的增益

我們來詳細討論一下反相運算放大器的情況。如圖5所示，同相引腳接地。我們假定采用一種雙極性(正和負)電源。由于運算放大器將強制使通過輸入引腳的差分電壓變成零，所以反相輸入也會表現(xiàn)為地電壓。事實上，這個節(jié)點通常稱為"虛擬地".

圖5:反相放大器增益

如果向輸入電阻施加電壓(VIN)，就會通過電阻(RG)產生電流(I1)，因此：

由于理想的運算放大器輸入阻抗無窮大，因此，不會有電流流入反相輸入引腳。因此，同一電流(I1)一定會流過反饋電阻(RF)。由于放大器將強制使反相引腳變成地，因此，輸出引腳將有電壓(VOUT)：

經過一些簡單的算術運算，可以得到結論(等式 1)，即：

計算同相運算放大器的增益。

圖6:同相放大器增益

現(xiàn)在，我們來詳細考察一下同相放大器的情況。如圖6所示，輸入電壓施加于同相引腳。

輸出電壓驅動一個由RF和RG構成的分壓器。反相引腳(VA)端的電壓(位于兩個電阻的接合處)等于：

運算放大器的負反饋行為會使差分電壓變成0,因此：