運(yùn)算放大器（Op-Amp）是模擬電路設(shè)計(jì)中極為重要的組件，廣泛用于信號(hào)放大、濾波、轉(zhuǎn)換等多種應(yīng)用。在比例放大方面，運(yùn)算放大器可以配置成兩種基本的比例放大電路：正相比例放大電路和反相比例放大電路。

正相比例放大電路

“正相”指的是運(yùn)算放大器的輸出電壓與輸入電壓保持相同的相位，即兩者都是正向的；這意味著當(dāng)輸入電壓增加時(shí)，輸出電壓也按一定比例增加。換句話說(shuō)，運(yùn)算放大器的輸出信號(hào)是對(duì)輸入信號(hào)進(jìn)行了正向的、等比例的放大。

輸入電壓Vin通過(guò)Rin產(chǎn)生輸入電流，由于運(yùn)算放大器的高增益特性，其兩輸入端的電壓幾乎相等（虛短）。因此，通過(guò)Rf的電流幾乎等于輸入電流，從而使得輸出電壓Vout為輸入電壓的（1+ Rf/Rin）倍。增益由Rf和Rin的比例決定，并可根據(jù)需要調(diào)整這兩個(gè)電阻的值來(lái)獲得所需的增益。

反相比例放大電路

“負(fù)相”則表示運(yùn)算放大器的輸出電壓與輸入電壓雖然是成正比例關(guān)系，但輸出電壓的相位與輸入電壓相反，即輸入為正時(shí)輸出為負(fù)，輸入為負(fù)時(shí)輸出為正。這表明運(yùn)算放大器實(shí)現(xiàn)了對(duì)輸入信號(hào)幅度的放大，同時(shí)將信號(hào)相位翻轉(zhuǎn)了180度。

反相比例放大電路用于實(shí)現(xiàn)輸入信號(hào)與輸出信號(hào)相位相反的放大。在這種配置中，輸入信號(hào)被施加到運(yùn)算放大器的反相輸入端（-），并通過(guò)一個(gè)由Rin和Rf組成的分壓網(wǎng)絡(luò)反饋到非反相輸入端（+）。

該電路的工作原理基于運(yùn)算放大器的虛短和虛斷特性。由于運(yùn)算放大器的非反相輸入端接地，其反相輸入端也近似于地電位。因此，輸入電壓Vin在Rin上產(chǎn)生電流，這個(gè)電流同樣流過(guò)Rf。根據(jù)歐姆定律和基爾霍夫電壓定律，可以得到輸出電壓Vout是輸入電壓Vin乘以電阻比值Rf/Rin的負(fù)值。這樣，我們可以通過(guò)選擇合適的電阻值來(lái)設(shè)置電路的增益。

在實(shí)際應(yīng)用中，選擇哪種比例放大電路取決于具體的需求，包括信號(hào)的相位關(guān)系、增益要求、輸入輸出阻抗匹配以及電路的整體設(shè)計(jì)。運(yùn)算放大器的其他性能參數(shù)，如帶寬、擺率、共模抑制比等，也是設(shè)計(jì)時(shí)需要考慮的因素。