電量轉換器
電壓和電流是基本的電量。根據需要，它們可以相互轉換。電壓到電流轉換器和電流到電壓轉換器是兩種有助於這種轉換的電路。這些也是運放的線性應用。本章將詳細討論它們。
電壓到電流轉換器
電壓到電流轉換器或V/I轉換器是一種電子電路，它以電流作為輸入，產生電壓作為輸出。本節討論基於運算放大器的電壓到電流轉換器。
基於運算放大器的電壓到電流轉換器在對其反相輸入端施加電壓時產生輸出電流。基於運算放大器的電壓到電流轉換器的電路圖如下圖所示。
在上圖所示的電路中，輸入電壓$V_{i}$施加在運算放大器的同相輸入端。根據虛短概念，運算放大器的反相輸入端的電壓將等於其同相輸入端的電壓。因此，運算放大器的反相輸入端的電壓將為$V_{i}$。
反相輸入端節點的節點方程為：
$$\frac{V_i}{R_1}-I_{0}=0$$
$$=>I_{0}=\frac{V_i}{R_1}$$
因此，電壓到電流轉換器的輸出電流$I_{0}$是其輸入電壓$V_{i}$和電阻$R_{1}$的比率。
我們可以將上述方程改寫為：
$$\frac{I_0}{V_i}=\frac{1}{R_1}$$
上述方程表示輸出電流$I_{0}$和輸入電壓$V_{i}$的比率，它等於電阻$R_{1}$的倒數。輸出電流$I_{0}$和輸入電壓$V_{i}$的比率稱為跨導。
我們知道，電路的輸出與輸入的比率稱為增益。因此，電壓到電流轉換器的增益就是跨導，它等於電阻$R_{1}$的倒數。
電流到電壓轉換器
電流到電壓轉換器或I/V轉換器是一種電子電路，它以電流作為輸入，產生電壓作為輸出。本節討論基於運算放大器的電流到電壓轉換器。
基於運算放大器的電流到電壓轉換器在其反相輸入端施加電流時產生輸出電壓。基於運算放大器的電流到電壓轉換器的電路圖如下圖所示。
在上圖所示的電路中，運算放大器的同相輸入端連線到地。這意味著在其同相輸入端施加零伏特。
根據虛短概念，運算放大器的反相輸入端的電壓將等於其同相輸入端的電壓。因此，運算放大器的反相輸入端的電壓將為零伏特。
反相輸入端節點的節點方程為：
$$-I_{i}+\frac{0-V_0}{R_f}=0$$
$$-I_{i}=\frac{V_0}{R_f}$$
$$V_{0}=-R_{f}I_{i}$$
因此，電流到電壓轉換器的輸出電壓$V_{0}$是反饋電阻$R_{f}$和輸入電流$I_{i}$的（負）乘積。請注意，輸出電壓$V_{0}$帶有負號，這表明輸入電流和輸出電壓之間存在1800的相位差。
我們可以將上述方程改寫為：
$$\frac{V_0}{I_i}=-R_{f}$$
上述方程表示輸出電壓$V_{0}$和輸入電流$I_{i}$的比率，它等於反饋電阻$R_{f}$的負值。輸出電壓$V_{0}$和輸入電流$I_{i}$的比率稱為跨阻。
我們知道，電路的輸出與輸入的比率稱為增益。因此，電流到電壓轉換器的增益就是其跨阻，它等於反饋電阻$R_{f}$的（負）值。