運(yùn)算放大器（簡(jiǎn)稱“運(yùn)放”）的工作原理基于反饋控制的差分放大器。它主要由兩個(gè)輸入端口（一個(gè)正向輸入端和一個(gè)反向輸入端）和一個(gè)輸出端口組成。運(yùn)放的工作原理可以用一個(gè)簡(jiǎn)單的公式來(lái)表示：輸出電壓 Vout = (正向輸入電壓 V1 - 反向輸入電壓 V2) * 增益 G。

在這個(gè)公式中，增益 G 是運(yùn)放的一個(gè)重要參數(shù)，它決定了放大器對(duì)輸入信號(hào)的放大倍數(shù)。當(dāng)正向輸入電壓 V1 大于反向輸入電壓 V2 時(shí)，輸出電壓 Vout 為正；反之，當(dāng) V1 小于 V2 時(shí)，Vout 為負(fù)。

運(yùn)放的工作過(guò)程可以分為以下幾個(gè)階段：

1. 差分輸入級(jí)：運(yùn)放有兩個(gè)輸入端，分別為正輸入端（+）和負(fù)輸入端（-）。當(dāng)輸入信號(hào)加在這兩個(gè)端口時(shí)，差分輸入級(jí)的晶體管會(huì)對(duì)兩個(gè)輸入信號(hào)進(jìn)行差分放大。由于差分放大的特性，運(yùn)放對(duì)共模信號(hào)具有很強(qiáng)的抑制能力，只對(duì)差分信號(hào)進(jìn)行放大。

1. 增益級(jí)：差分放大后的信號(hào)進(jìn)入增益級(jí)，增益級(jí)由多個(gè)晶體管組成，可以實(shí)現(xiàn)對(duì)信號(hào)的進(jìn)一步放大。增益級(jí)的設(shè)計(jì)決定了運(yùn)放的放大倍數(shù)，通常用增益帶寬積（GBW）來(lái)衡量。增益帶寬積越大，運(yùn)放的頻帶寬度越寬，性能越好。

2. 輸出級(jí)：放大后的信號(hào)經(jīng)過(guò)輸出級(jí)轉(zhuǎn)換為單端輸出。輸出級(jí)通常采用推挽式輸出或源極跟隨式輸出結(jié)構(gòu)，以實(shí)現(xiàn)高輸出阻抗和低輸出阻抗的轉(zhuǎn)換。輸出級(jí)的設(shè)計(jì)和選擇對(duì)運(yùn)放的性能有很大影響。

在實(shí)際應(yīng)用中，運(yùn)放通常與反饋網(wǎng)絡(luò)結(jié)合使用，以形成各種功能模塊，如加法器、減法器、積分器、微分器等。這些功能模塊可以實(shí)現(xiàn)各種復(fù)雜的信號(hào)處理功能，廣泛應(yīng)用于模擬計(jì)算、信號(hào)處理、通信系統(tǒng)、生物醫(yī)學(xué)等領(lǐng)域。