運(yùn)算放大器(operational amplifier)是一種差分放大器，具有高輸入電阻、低輸出電阻、高開(kāi)放增益（開(kāi)環(huán)增益），并具有可放大+輸入引腳與-輸入引腳間的電壓差的功能。
每個(gè)電路由正側(cè)電源引腳、負(fù)側(cè)電源引腳、+輸入引腳、-輸入引腳、輸出引腳等5個(gè)引腳構(gòu)成。
*通常電源、輸入、輸出分類以外的引腳名稱未進(jìn)行統(tǒng)一
運(yùn)算放大器的電源引腳名稱示例
運(yùn)算放大器要求的功能有高輸入電阻（阻抗）和低輸出電阻。 在下圖【電壓控制電壓源放大器模型】中，輸入電壓和輸出電壓的關(guān)系如以下公式所示。
電壓控制電壓源放大器模型
公式
信號(hào)電壓vs是通過(guò)電阻分壓由信號(hào)源電阻rs和運(yùn)算放大器的輸入電阻ri分壓而得，因此衰減的信號(hào)被輸入運(yùn)算放大器。
但是，當(dāng)ri遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于rs(ri=∞)時(shí)，公式的第1項(xiàng)可視作近似于1、vs=vi。
關(guān)于以下第2項(xiàng)，放大了的輸入電壓avvi被運(yùn)算放大器的輸出電阻ro和負(fù)載電阻rl分壓輸出。
此時(shí)，當(dāng)ro遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于rl(ro=0)時(shí)，第2項(xiàng)可近似于1，信號(hào)可在不衰減的狀態(tài)下輸出。
這樣的運(yùn)算放大器被稱為理想運(yùn)算放大器。
一般希望運(yùn)算放大器具有高輸入電阻、低輸出電阻，盡量設(shè)計(jì)為接近理想運(yùn)算放大器的電路結(jié)構(gòu)。
理想輸入電阻和輸出電阻
信號(hào)電壓vs是通過(guò)電阻分壓由信號(hào)源電阻rs和運(yùn)算放大器的輸入電阻ri分壓而得，因此衰減的信號(hào)被輸入運(yùn)算放大器。
但是，當(dāng)ri遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于rs(ri=∞)時(shí)，公式的第1項(xiàng)可視作近似于1、vs=vi。
關(guān)于以下第2項(xiàng)，放大了的輸入電壓avvi被運(yùn)算放大器的輸出電阻ro和負(fù)載電阻rl分壓輸出。
此時(shí)，當(dāng)ro遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于rl(ro=0)時(shí)，第2項(xiàng)可近似于1，信號(hào)可在不衰減的狀態(tài)下輸出。
這樣的運(yùn)算放大器被稱為理想運(yùn)算放大器。
一般希望運(yùn)算放大器具有高輸入電阻、低輸出電阻，盡量設(shè)計(jì)為接近理想運(yùn)算放大器的電路結(jié)構(gòu)。
電壓跟隨電路
運(yùn)算放大器按其放大率放大引腳間的電壓差，因此輸出電壓表示如下。
公式
當(dāng)運(yùn)算放大器的開(kāi)放增益av足夠大時(shí)，可視為左邊近似于0、vs=vout。
增益較低時(shí)，公式左邊不可近似于0，這樣，輸出電壓會(huì)發(fā)生誤差。
之所以希望運(yùn)算放大器有高開(kāi)放增益，是因?yàn)橥ㄟ^(guò)該增益可盡量縮小輸出電壓誤差。
高開(kāi)放增益從其他角度來(lái)看，意味著應(yīng)盡量減小+輸入引腳和-輸入引腳間的電位差。即，開(kāi)放增益越大，vin+=vin-的關(guān)系成立的可能性就越大。該+輸入引腳和-輸入引腳的電位基本相等的關(guān)系被稱為虛短、虛斷或虛擬接地。
構(gòu)成負(fù)反饋電路使用時(shí)，該關(guān)系成立，可利用虛擬接地的特性設(shè)計(jì)應(yīng)用電路。