運(yùn)放電路被當(dāng)作運(yùn)算放大器應(yīng)用時(shí)，必須工作于閉環(huán)狀態(tài)——將out端輸出電壓引回in-端構(gòu)成負(fù)反饋通路，如果out端與in-端直接短接，即將輸出電壓信號(hào)全部地引回至反相輸入端，則放大器將失掉電壓放大能力，處于電壓跟隨器的工作狀態(tài)。
1、電路跟隨器
圖1 電壓跟隨器的電路形式之一
以圖1中的a電路為例，以輸入、輸入的原始狀態(tài)對(duì)地電壓為0v為靜態(tài)工作點(diǎn)，分析電壓跟隨器電路的工作原理。
當(dāng)放大器同相輸入端由原始狀態(tài)躍升為1v輸入信號(hào)電壓時(shí)，因輸入端in+> in-，q1開始導(dǎo)通，使輸出端向+15v靠近；因輸出端反饋信號(hào)全部饋回in-反相輸入端的緣故，由放大器脾性可知，至in-端電壓也為1v，兩輸入端電壓相等時(shí)，電路進(jìn)入平衡狀態(tài)；當(dāng)in+端輸入負(fù)電壓信號(hào)時(shí)，此時(shí)因in－> in+，q2導(dǎo)通，使輸出電壓向-15v靠近，直至兩輸入端電壓相等時(shí)，電路進(jìn)行平衡狀態(tài)。由此推知，當(dāng)in+端輸入電源范圍以內(nèi)的電壓信號(hào)，其輸出端也必然輸出相應(yīng)的相等的輸出電壓。
由電壓跟隨器電路，可以找到該電路的兩個(gè)基本特點(diǎn)：
（1）、閉環(huán)狀態(tài)下，當(dāng)電路達(dá)到平衡狀態(tài)后（實(shí)際上，電路的控制速度非常之快，當(dāng)我們下筆測(cè)量時(shí)，調(diào)整過程已經(jīng)結(jié)束），兩輸入端電壓相等，即其電壓差為0v；
（2）、針對(duì)電壓跟隨器這個(gè)“特型電路”，其三端——兩個(gè)輸入端和輸出端電壓——是完全相等的。若有不等，即電路是壞掉的。
上述（1）即教科書中說到的“虛短”概念，適用于一切由運(yùn)放構(gòu)成的放大器電路。
那么既然輸入、輸出電壓是完全相等的（即無電壓放大作用），添加該級(jí)放大器豈不是無用的？答案是否定的。電壓跟隨器是一個(gè)阻抗變換器，變輸入高阻為低阻輸出，提高帶載能力，置身于前、后級(jí)電路之間，起到隔離和緩沖作用。如mcu信號(hào)輸出端口輸出2v電壓信號(hào)時(shí)，因拉電流能力約1ma左右，無法直接驅(qū)動(dòng)發(fā)光二極管，接入電壓跟隨器后，同樣的電壓幅度，則具備了驅(qū)動(dòng)發(fā)光二極管的能力。
圖2 電壓跟隨器的電路形式之一
網(wǎng)絡(luò)上有句流行語：“別以為換了個(gè)馬甲，就不認(rèn)識(shí)你了”。圖1中的b、c電路和圖2中的三種電路，雖然添加了部分元件，但從本質(zhì)上看，仍然是電路跟隨器電路。
圖1中的b、c電路，雖然添加了r1、r2等偏置元件，但由于兩輸入端“虛斷”的緣故，偏置元件中流過的電流近乎為零，其電壓降也零，和a電路是沒有區(qū)別的，只是設(shè)計(jì)者的考慮不同（有些是考慮到偏置電流的細(xì)微影響）罷了。
圖2中的a電路，添加了負(fù)載電阻r3，減弱了電路空載時(shí)輸出波動(dòng)，起到穩(wěn)定輸出及消噪的作用，電路仍為電壓跟隨器；圖2中的b電路，其(1)輸出端串聯(lián)了d1二極管再輸出，起到選擇輸出電壓極性的作用，后級(jí)電路只要正電壓，不要負(fù)壓。其(2)輸出端串聯(lián)了r2電阻，起到輸出級(jí)限流保護(hù)作用，避免芯片過載燒毀；圖2中的c電路，電壓反饋信號(hào)反應(yīng)了流經(jīng)r2電流的大小，當(dāng)輸入電壓為穩(wěn)定值時(shí)，輸出電流也是恒定的，又稱為恒流源電路。而從輸入、輸出電壓關(guān)系看，仍然為電壓跟隨器電路。其電路的優(yōu)點(diǎn)，是不用設(shè)計(jì)甚至不用考慮三極管q1的工作點(diǎn)問題（三極管完全是被動(dòng)干活的，主動(dòng)調(diào)節(jié)器件是運(yùn)放）。
對(duì)放大器電路來說，如何確定輸入端和輸出端，也是確定電路類型的前提。如圖1和圖2電路中：
（1）輸入端
因?yàn)榱鹘?jīng)輸入電阻的電流為零，電阻兩端無電壓降，輸入電阻的大小和有無，不會(huì)影響到輸出結(jié)果，輸入電阻r1的左端和右端，或近似認(rèn)為運(yùn)放的兩個(gè)輸入端，都為信號(hào)輸入端均可，此點(diǎn)電壓值即為輸入電壓值。
（2）輸出端
運(yùn)放本身的輸出端，不一定就是信號(hào)輸出端。原則是：反饋信號(hào)取自何處，何處即是輸出端。如圖2中的b電路，d1負(fù)端和r2的右端才是信號(hào)輸出端，該點(diǎn)電壓是完全跟蹤于輸入電壓的。至于運(yùn)放本身輸出端到底為何電壓值，是與二極管的導(dǎo)通壓降和后級(jí)負(fù)載電流大小有關(guān)系的，是變量。而d1負(fù)端和r2的右端的輸出電壓值，則是定量，永遠(yuǎn)與輸入信號(hào)幅值是相等的。
關(guān)于電路跟隨器電路的故障檢修，在找準(zhǔn)輸入、輸出端的情況下，只有一條原則：測(cè)量三端電壓不等，即為故障狀態(tài)，反之則為正常狀態(tài)。更為具體的檢測(cè)方法，請(qǐng)見下文。
2、同相放大器
如果將輸出電壓按一定比例衰減以后，再饋入反相輸入端，電路則具有了電壓放大作用。因信號(hào)是從同相輸入端輸入，稱為同相放大器。
為了便于說明原理，以圖3中的a電路（仍將輸出級(jí)搬于外部）為例。
圖3 同相放大器
將輸出電壓經(jīng)r2、r3分壓衰減后，再送入反相輸入端，即構(gòu)成同相放大器電路。當(dāng)同相輸入端輸入－3v電壓信號(hào)，q2導(dǎo)通，使輸出電壓往-15v靠近，由r2、r3電阻值可知，當(dāng)輸出端電壓值為-6v時(shí)，放大器的反相輸入端，即r2、r3分壓點(diǎn)變?yōu)?3v，兩輸入端電壓相等，電路進(jìn)入平衡狀態(tài)。改變r(jià)2、r3的阻值比例，可靈活改變電路的電壓放大倍數(shù)。其電壓放大倍數(shù)=1+（r2/r3）。電路中r1為輸入電阻，其值大小不影響放大倍數(shù)，r2、r3則成為不可或缺的關(guān)鍵器件。
運(yùn)放需要與外圍分壓電路相互作用，構(gòu)成放大器電路，至此，一個(gè)問題浮上水面：在放大器進(jìn)行的放大活動(dòng)中，是運(yùn)放唱主角還是電阻唱主角呢?
是電阻串聯(lián)分壓電路在唱主角！運(yùn)放僅僅是個(gè)配角，盡職盡力地自動(dòng)配合分壓電路，完成其分壓意愿——使反相輸入端電壓等同于輸入信號(hào)電壓。當(dāng)輸入電壓變化時(shí)，其輸出級(jí)q1、q2工作于可變電阻區(qū)，進(jìn)行隨機(jī)性的電壓調(diào)整，以滿足分壓電路的分壓要求。
圖3中的b電路，在輸出回路中串接了r4限流電阻，其r4右端為信號(hào)輸出端，小有改變，仍為同相放大器電路。該電路中，只在r2有一定電阻值，電路的電壓放大倍數(shù)即會(huì)大于1；當(dāng)r2阻值小至導(dǎo)線時(shí)，電路變身為電壓跟隨器電路。因而做為同相放大器，只有兩種電路形式，一為同相放大器，一為電壓跟隨器（最小電壓放大倍數(shù)為1），無法作為衰減器應(yīng)用。
同相放大器（適用于運(yùn)放構(gòu)成的任意放大器電路）故障檢修要點(diǎn)：
（1）兩輸入端電壓值相等，即電壓差為零，是運(yùn)放反饋閉環(huán)正常，處于正常放大狀態(tài)的標(biāo)志之一。如圖4電路的a電路為正常工作狀態(tài)。
但要注意其輸出電壓值取決于r2、r3的電阻比例，當(dāng)電阻變值時(shí)（這也是經(jīng)常遇到的故障現(xiàn)象），會(huì)導(dǎo)致輸出結(jié)果變壞，但起碼運(yùn)放電路本身是好的。此時(shí)的判斷方法時(shí)，先看r2、r3標(biāo)稱值，再測(cè)量反相輸入端和輸出端的電壓值進(jìn)行落實(shí)，如圖4電路的a電路，簡(jiǎn)易判別方法是：已知輸入電壓為3v，即r3兩端電壓降為3v，因串聯(lián)回路流過的是同一個(gè)電流（不必考慮其大?。?，則r2兩端電壓即符合3v/10k的比例關(guān)系，如本例，當(dāng)r2取值也為10k時(shí)，說明電路為2倍壓同相放大器，將vr3+vr2＝輸出電壓，若符合，外圍電路是好的，若不符合，是r2、r3有變值現(xiàn)象。
圖4 同相放大器故障檢修示例
（2）當(dāng)兩輸入端電壓不等時(shí)，該級(jí)電路已經(jīng)處于異常的故障狀態(tài)。這需要進(jìn)一步確定是運(yùn)放本身還是外圍偏置電路的故障。
（a）暫把運(yùn)放電路當(dāng)作電壓比較器，按比較器的電路規(guī)則進(jìn)行檢測(cè)。若符合比較器規(guī)則，如圖4中的b電路，同相端電壓高于反相端，輸出端電壓為13.8v，說明運(yùn)放芯片是好的，故障出在偏置電路。稍加分析可知，是反饋電阻r2斷路，放大器的閉環(huán)條件被破壞，從而使放大器變身為比較器的原因。
（b）若電路連比較器的原則也不符合，如圖4中的c電路所示，輸入、輸出電平變化連比較器的邏輯關(guān)系也不成立（電路完全不講理了），則與外圍電路不相干，可以直接判斷是運(yùn)放芯片壞掉，直接換運(yùn)放芯片即可。
這樣，對(duì)運(yùn)放工作狀態(tài)好壞的判斷，變得有規(guī)律可循（搭下表筆即可得出確鑿的判斷結(jié)果），從而使檢測(cè)具有了可操作性。