（1）叙述

最近在调试单片机的ADC测量外部电压，但是单片机的ADC只能测量0~3.3V,所以需要用到运放，以前没怎么用过运放，一听到这个词头有点大，不怎么理解原理，通过一段时间的学习后，大致了解其原理，希望写出来，以教别人的方式来证明自己学习成果，希望从最简单的原理出发，一步步推导到运放乃至应用，让你明白，原来是这么回事。

（2）整体说明流程

本文会从基本原理出发，开始时，请你不要去想什么运放，跟随我的脚步，咱们从欧姆定律说起。

（1）从欧姆定律开始

没错从它开始，它是那么简捷与重要。
欧姆定律：I=U/R

（2）看两个电路，串联与并联

看以下图片，我们需要知道 “ 串联电路中，电流处处相同 ”。
在这里插入图片描述

（3）一个抽象化的比喻，短路和断路

现在假设这里有个三角形盒子，里面有两个电极，如下图所示。

第一次看图的左边，我们将两个电极连接起来，那么给V1一定的电压值，因为是短路原因，V1=V2,电压相同。
第二次看图的中间，我们将两个电极断开，这回不给电压了，给电流I1,因为是断路的原因，虽然I1有电流，但是I2为0.
第三次看图的右边，我们在电极两端挂个电阻，只不过电阻值≈空气阻值，那这其实还是断路。

在这里插入图片描述

（4）一个夹在许多概念的产物：重新认识“虚短”和“虚断”

说到这里，明白原理的人，其实已经知道我要说什么了，就是”虚短“和”虚断“，我们可以理解为“虚假的短路”和”虚假的断路“。

好家伙，你搁这讲“薛定谔的猫呢”，既然短路了又没短路，还断路了还没断路。

那么请在看下上边电路，其实运放电路帮我们完成了一个这样一件事情：

1. 虚短：看电压的时候，几乎短路，所以两处电压相等
2. 虚断：看电流的时候，几乎断路，所以电流几乎不流过

（3）理论总结

看到上边说明，你可能会问了，你这讲的只有输入端，运放不还有输出端么？
没错，但是输出端其实与电路的应用有关系，但是整个运放完成了“虚短”和“虚断”两个功能。

虚段
虚断

（4）原理说明

实际应用运放，其实要具体结合电路，从整个电路分析后，才能得出输出端到底输出什么。
运放只是抽象出来的元器件，它内部有更复杂的电路，但是我们都抽象成以下样子，有个讲原运放原理的连接，连接如下，从连接里借来的一个图。
参考连接：基本运算器放大原理
在这里插入图片描述
在链接里也说明，其实两端电压相同，但几乎不过电流。

以下我们讲结合具体电路来说明运放两个功能：

1. 放大
2. 运算

（5）应用电路-两板斧应用“虚短”和“虚断”

（1）电压跟随电路
如下图，根据虚短，我们知道运放两端几乎短接，所以电压几乎相同，因为另一电极直接连接Vout，所以Vin=Vout,叫做电压跟随电路，而不是电流跟随电路，电流几乎断路。
在这里插入图片描述
如下图，可以抽象成下列图，方便理解>>>电压跟随电路。

（2）反向放大电路
在这里插入图片描述
举个例一个具体例子。
1）如下图，

我们讲电路进行抽象，因为虚短，所以可以理解为电阻100K的右边为0V,我们再次抽象，根据串联电流相等，可知电流I(100K)=电流I（1000K），从而得到：（1V-0V）/100K=（0V-?V)/1000K，我们得到Vout=？V=-10V。
因为虚断，0V电势虽然等同与GND,但是电流不从GND走，所以不会导致Vout=GND.