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运算放大器是模拟电路中最重要的器件之一。它具有三角形的符号表示，有两个输入端：标记为加号的同相输入端和标记为减号的反相输入端，以及一个输出端。运放的核心功能是放大两个输入端之间的电压差。
运放的核心工作原理是差分放大。它计算同相输入端和反相输入端之间的电压差，然后将这个差值乘以一个非常大的开环增益。例如，当同相端为2伏，反相端为1伏时，电压差为1伏，输出电压就等于开环增益乘以这个1伏的差值。
理想运放具有几个重要特性：开环增益无穷大，输入阻抗无穷大，输出阻抗为零。基于这些特性，我们得出运放的两个黄金法则：第一，输入端不吸收电流；第二，在负反馈条件下，两个输入端的电压相等。这些法则是分析运放电路的基础。
在实际应用中，运放通常工作在负反馈状态。负反馈将输出信号的一部分反馈到反相输入端，这样可以稳定增益，改善线性度，扩展带宽，并减小失真。闭环增益由开环增益和反馈系数共同决定，当开环增益很大时，闭环增益主要由反馈网络决定。
运放可以构成多种实用的电路。同相放大器具有高输入阻抗和正增益；反相放大器提供负增益和虚地特性；电压跟随器实现阻抗变换。此外还有加法器、积分器、比较器等应用。运放作为模拟电路的核心器件，通过不同的反馈网络可以实现各种信号处理功能。