Question

运放电路分析，请问这个电路图的输出端电压为什么是负的呢？

难道是因为Vi加在反相端吗？可是图三不也是加在反相端，输出电压为正的

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Answer 1

解：根据“虚短”，vp=vn，而p是接地的，所以：vp=vn=0。

根据“虚断”，in=0，因此：i1=i2。

i1=（vi-0）/R1=vi/1=vi。

i2=（vn-vo）/R2=-vo/15。

所以：vi=-vo/15，vo=-15vi=-15×10sinωt=-150sinωt（mV）。

同理：vp=vn=0。in=0。

vi=2V，i1=（0-vi）/R1=-vi/10=-0.2（mA）。

i2=（vi-vo）/R2=（2-vo）/20。

所以：（2-vo）/20=-0.2，vo=6（V）。

可见，电路结构不同，电路中电流方向也发生了变化，造成输出有正有负，输出不只是和运放本身有关系。

追问

老师，请问第四行i2=（vi-vo）/R2=-vo/15，vi不是应该换成Vn吗？

追答

是的，你说得对，我打错了

Answer 2

按运放的电路功能，图一输入信号电压高过信号地，输出为负电压；输入信号电压低过信号地输出为负电压。
图三的输入信号没有进入运放，被电池阻挡了，输出电压是电池正极和电阻R2与运放内部阻抗的分压，所以是正极。

Answer 3

因为输入在反向输入端，所以输出与输入反相。图三的电源负端加在反相输入端，将负的电压再反相，就是正的了。

Answer 4

难道是因为Vi加在反相端吗？
－－对。
可是图三不也是加在反相端，可是输出电压为正的
－－图三反相端，加上电压是－2V，输出为正，是正确的。

Answer 5

作为理想运算放大器，它的反相输入端 u- 与同相输入端 u+ 的电位可以认为是相同的。即：

u+ = u-
在图中就是 Vp = Vn = 0V（因为同相端接地）。
因此，图中 V1 = +2V（被反相端连接的 2V 恒压源“抬高”了电位）。
因为理想运算放大器的输入端电流基本为零，即 i- = 0，那么 在图中 i1 = i2（实际上是 i1 = i2 + i-）。即：
i1 = (0 - V1)/R1 = (V1 - Vo)/R2

(0 -2)V/10kΩ = (2 - Vo)V/20kΩ
-4V = 2 - Vo
得到：
Vo = 6V