运算放大器应用 1 信号电压变换电路
Vo
上述电路边界条件：R1=R2，
运放处于线性放大区，所以其2、3两脚电位相同，故Vp既为3脚电压，也是2脚电压。
设计方法：
关键思路是，Vp与Vi呈线性关系，Vo又与Vp呈线性关系，才保证了Vo与Vi呈线性关系。根据回路电压定律和节点电流定律可以得到：
因为R1=R2，所以推导中，遇到R2之处，全部写为R1, 据图中，(Vi-Vp)/R1+(Vref-Vp)/R1=Vp/R3 （节点电流定律），从而可得下式 Vp=Vi/(R1/R3+2)+Vref/(R1/R3+2) (1)
Vo与Vp的关系是：在线性放大区内，运放的同相端和反相端电压相等，故2脚电压也是Vp，从而得公式Vp/R4=(Vo-Vp)/Rf，从而得 Vo=(1+Rf/R4)Vp (2)
（1）、（2）式合并
Vo=(1+Rf/R4)Vp＝(1+Rf/R4) Vi/(R1/R3+2)＋(1+Rf/R4)Vref/(R1/R3+2) ＝(1+Rf/R4) (Vi+Vref)/(R1/R3+2) （3）
先根据输入电压与输出电压要求，求算出电压放大系数A，确定出R4与Rf的数值，确定出2脚电压Vp，然后再根据3脚上连接的各电阻及各输入电压，求算出R1(R2)与R3的值。
例1：Vi=－5V～＋5V,Vo=0～3.3V,
解：因为Vo=(1+Rf/R4)Vp，故放大倍数A=1+Rf/R4， 输入电压Vi范围为10V,输出Vo范围为3.3V,
特别注意此处的放大倍数A是Vo对Vp的放大倍数，而不是Vo对Vi的，且要注意Vp是加在同相输入端的信号电压的函数，而据公式Vo=(1+Rf/R4)Vp，放大倍数A=1+Rf/R4可以知道，同相端输入的电压的放大倍数永远大于1，
设放大倍数A=1.2,再设Rf=3K,则据式A=1+Rf/R4求得R4=15K。 先求Vo=3.3V时的Vp, 据式Vo=(1+Rf/R4)Vp， 可得此时Vp＝Vo/A=3.3V/1.2=2.75V。 令R1=R2=30K, Vref=+5V, 此时Vi=+5V,
则相当于R1与R2并联接到＋5V，其并联等效电阻为15K，则其电流为 i=(5－2.75)/15=2.25/15=0.15毫安，这也就是Vp经过R3到地的电流。
由此得到R3=Vp/i=2.75/0.15=18.3k。 例2：Vi=－11.3V～＋11.3V,Vo=0～3.3V,
解：因为Vo=(1+Rf/R4)Vp，故放大倍数A=1+Rf/R4， 输入电压Vi范围为22.6V,输出Vo范围为3.3V,
特别注意此处的放大倍数A是Vo对Vp的放大倍数，而不是Vo对Vi的，且要注意Vp是加在同相输入端的信号电压的函数，而据公式Vo=(1+Rf/R4)Vp，放大倍数A=1+Rf/R4可以知道，同相端输入的电压的放大倍数永远大于1，
设放大倍数A=1.2,再设Rf=3K,则据式A=1+Rf/R4求得R4=15K。 先求Vo=3.3V时的Vp, 据式Vo=(1+Rf/R4)Vp， 可得此时Vp＝Vo/A=3.3V/1.2=2.75V。
令R1=R2=30K, Vref=+11.3V, 此时Vi=+11.3V,
则相当于R1与R2并联接到＋11.3V，其并联等效电阻为15K，则其电流为 i=(11.3－2.75)/15=8.55/15=0.57毫安，这也就是Vp经过R3到地的电流。 由此得到R3=Vp/i=2.75/0.57=4.82k。
如果将输入R1、R2电阻取为100K，则其并联值为50K，则其电流
i=(11.3－2.75)/50=8.55/50=0.171毫安，这也就是Vp经过R3到地的电流。 由此得到R3=Vp/i=2.75/0.171=16.1k。 以上方法可以用于任意的电压变换。
注意其中的电压放大倍数A取值为1.2-1.5之间较好。