運算放大器（簡稱“運放”）的工作原理基于反饋控制的差分放大器。它主要由兩個輸入端口（一個正向輸入端和一個反向輸入端）和一個輸出端口組成。運放的工作原理可以用一個簡單的公式來表示：輸出電壓 Vout = (正向輸入電壓 V1 - 反向輸入電壓 V2) * 增益 G。

在這個公式中，增益 G 是運放的一個重要參數(shù)，它決定了放大器對輸入信號的放大倍數(shù)。當正向輸入電壓 V1 大于反向輸入電壓 V2 時，輸出電壓 Vout 為正；反之，當 V1 小于 V2 時，Vout 為負。

運放的工作過程可以分為以下幾個階段：

1. 差分輸入級：運放有兩個輸入端，分別為正輸入端（+）和負輸入端（-）。當輸入信號加在這兩個端口時，差分輸入級的晶體管會對兩個輸入信號進行差分放大。由于差分放大的特性，運放對共模信號具有很強的抑制能力，只對差分信號進行放大。

1. 增益級：差分放大后的信號進入增益級，增益級由多個晶體管組成，可以實現(xiàn)對信號的進一步放大。增益級的設(shè)計決定了運放的放大倍數(shù)，通常用增益帶寬積（GBW）來衡量。增益帶寬積越大，運放的頻帶寬度越寬，性能越好。

2. 輸出級：放大后的信號經(jīng)過輸出級轉(zhuǎn)換為單端輸出。輸出級通常采用推挽式輸出或源極跟隨式輸出結(jié)構(gòu)，以實現(xiàn)高輸出阻抗和低輸出阻抗的轉(zhuǎn)換。輸出級的設(shè)計和選擇對運放的性能有很大影響。

在實際應(yīng)用中，運放通常與反饋網(wǎng)絡(luò)結(jié)合使用，以形成各種功能模塊，如加法器、減法器、積分器、微分器等。這些功能模塊可以實現(xiàn)各種復雜的信號處理功能，廣泛應(yīng)用于模擬計算、信號處理、通信系統(tǒng)、生物醫(yī)學等領(lǐng)域。