使用晶體管制作運算放大器一點也不難。本頁向您展示并討論它們的工作原理。我沒有在這里給出所有的電路值，只是足以描述操作。實際電路值將取決于您要對電路做什么。無論如何，當(dāng)您試圖了解電路的工作原理時，不一定要有電路值。
    但是您會在本網(wǎng)站上找到其他電路的鏈接，這些電路使用這些運算放大器作為構(gòu)建塊。
    簡單電路
    第一個電路說明了最簡單的可能實現(xiàn)。此處顯示它是因為它可能在單一電源電壓下使用。
   

    為了便于理解，考慮從 20v 電源運行的電路，但實際值不影響討論。R1 和 R2 的值相等，可能為 100K，因此 Tr1 基極的電壓將為 10v：實際上，我們已經(jīng)將頂部和底部電源設(shè)置為 +10v 和 -10v 的“中心參考”電壓。
    現(xiàn)在我們知道（不是嗎？）晶體管基極和發(fā)射極之間的電壓約為 0.6v。所以 Tr1 的發(fā)射極要工作，必須在 9.4v 左右。那么，必須有略低于 1mA 的電流流過 R4 以建立該電流。流經(jīng) R4 的電流只能通過從 Tr1 或 Tr2 的發(fā)射極以某種比例流過而到達它。
    流經(jīng) Tr1 發(fā)射極的電流也必須流經(jīng)其集電極，即通過 R3 來自 20v 電源。在流過 R3 時，它會在 R3 兩端產(chǎn)生電壓，如果 Tr3 導(dǎo)通，該電壓約為 0.6v。
    如果 Tr3 導(dǎo)通更多，它會增加流經(jīng) R5 的電流，從而增加 R5 上的壓降。但是如果 R5 兩端的電壓升高，它會提高饋送到 Tr2 基極的電壓，這將導(dǎo)致 Tr2 導(dǎo)通更多。
    因此，電路自身平衡，R4 中的電流在 Tr1 和 Tr2 之間分配，流過 Tr1 的電流剛好足以使 Tr3“平衡”輸出電壓，使其等于輸入電壓。
    更好的電路
    簡單的電路很好，但如果您按照說明進行操作，您會意識到，如果輸入電壓發(fā)生變化，發(fā)射極電壓也會發(fā)生變化（因為它必須跟隨輸入），因此通過 R4 的電流也會發(fā)生變化。R4 正在降低輸入電壓變化的影響。此外，輸出電壓的變化將導(dǎo)致 Tr3 中的電流變化，因為 R5 中的電流將取決于輸出電壓。實際上，一些所需的輸出電流在 R5 中被浪費了。
    為了減少流過 R4 和 R5 的信號電流的影響，我們需要使這些電阻器盡可能高——但它們的值是由電路限制固定的！但是，有辦法！看看下一個電路。
  

    在此，R4 已被恒流源（或者，迂腐地說，電流“吸收”作為電流流入）、Tr5 和 R5 被另一個電流源 Tr4 取代。如果您不了解當(dāng)前源，請參閱當(dāng)前源和鏡像。Tr5 中的電流是恒定的，不受其集電極電壓的影響，因此所需信號電壓只會改變 Tr1 和 Tr2 中電流的平衡，而不是組合電流。這顯著增加了電路的整體增益。同樣的考慮也適用于 Tr3 的電流，現(xiàn)在不受 R5 的影響。
    如果您查看幾乎所有運算放大器的等效電路，您應(yīng)該會認出這種基本電路格式。當(dāng)然，我們的方法很簡單：IC 使用各種額外的想法來提高性能。許多常見的 IC 也將這個基本電路顛倒過來，使用 PNP 輸入晶體管，因此輸入電壓可以處于零伏軌并且電路仍然可以工作。
    使用這種配置的一種電路是模擬脈沖計數(shù)器。
    一個不尋常的選擇
    信不信由你，下面的電路在許多方面與已經(jīng)描述的兩個相同，盡管它看起來完全不同并且可能更簡單一些。這是我原創(chuàng)的電路，我從未在其他地方看到過類似的電路！
    Opa3
    但是這個運算放大器有點不同！
    該運算放大器具有一些令人驚訝的特性！令人驚訝的是，Tr1 和 Tr2 實際上是一對長尾對 (LTP)。這可能會讓你思考一下，但研究一下電路。您見過的 LTP 都使用兩個相同的晶體管（NPN 或 PNP），它們的發(fā)射極耦合在一起。這兩個是互補的（一個 PNP 和一個 NPN），它們的發(fā)射器耦合在一起。通過兩者的電流在任何時候都是相同的——而且它不使用恒流源來做到這一點！
    與上述電路一樣，R1 和 R2 為 Tr1 建立基極電壓，Tr1 的集電極電流流入 R3，為 Tr3 建立基極電壓。Tr3 的集電極電流由 Tr4 確定（從長遠來看），Tr4 是一個電流源，由流經(jīng) D1 的 Tr1 和 Tr2 中的電流偏置。由于 Tr3 在恒定電流下工作，其基極-發(fā)射極電壓明確定義，因此通過 R3 的電流明確定義，因此 LTP 電流。這反過來為電流源參考二極管提供恒定偏置。
    有（總是）權(quán)衡取舍。Tr1 和 Tr2 的基射極電壓相加而不是相消，因此不利于直流應(yīng)用。但它極其簡單，卻能有出奇的好表現(xiàn)。