反相放大器利用电流平衡

两个电阻中的电流

输入通过 Rin 接 V−，输出通过 Rf 接 V−，V+ 接参考电压 Vref。假定输入电流可忽略，环路稳定且未饱和。于是 V− ≈ Vref，反相节点 KCL 为 $(V_{in}-V_{ref})/R_{in}+(V_o-V_{ref})/R_f=0$。整理得到 $V_o=V_{ref}-(R_f/R_{in})(V_{in}-V_{ref})$。

双电源示例中，Vref = 0、Rin = 10 kΩ、Rf = 40 kΩ、Vin = 0.2 V，输出为 −0.8 V。输入电流为 20 μA。输入电阻约为 Rin，因此高源电阻传感器会受负载影响。虚地不是物理地连接：反馈使节点接近地，同时电阻电流流入和流出该节点。

单电源示例

假定电源为 3.3 V，使用 Vref = 1.65 V，同样比例 4。Vin = 1.75 V 时，输出为 1.25 V。Vin = 1.55 V 时，输出为 2.05 V。放大器反转参考点附近的偏移，而不是产生电源无法支持的负绝对输出电压。

如果输入相对于 Vref 偏移 +0.5 V，要求输出 −0.35 V，该电源下电路不能满足理想方程。宣布设计完成前，应检查输出摆幅、输入共模范围和所需负载电流。

参考质量会进入信号

重写方程得到 $V_o=(1+R_f/R_{in})V_{ref}-(R_f/R_{in})V_{in}$。比例 4 时，如果 Vin 的绝对电压固定，参考移动 1 mV 会产生 5 mV 输出移动。因此参考噪声和漂移很重要。如果传感器和放大器共享跟踪参考，应分析相关性，不要自动把两项参考贡献视为独立。

分别记录信号增益 −4 和噪声增益 5。后者影响经补偿的电压反馈运放带宽估计。一个电阻比例服务于两项相关但不同的计算。