电量转换器
电压和电流是基本的电量。根据需要，它们可以相互转换。电压到电流转换器和电流到电压转换器是两种有助于这种转换的电路。这些也是运放的线性应用。本章将详细讨论它们。
电压到电流转换器
电压到电流转换器或V/I转换器是一种电子电路，它以电流作为输入，产生电压作为输出。本节讨论基于运算放大器的电压到电流转换器。
基于运算放大器的电压到电流转换器在对其反相输入端施加电压时产生输出电流。基于运算放大器的电压到电流转换器的电路图如下图所示。
在上图所示的电路中，输入电压$V_{i}$施加在运算放大器的同相输入端。根据虚短概念，运算放大器的反相输入端的电压将等于其同相输入端的电压。因此，运算放大器的反相输入端的电压将为$V_{i}$。
反相输入端节点的节点方程为：
$$\frac{V_i}{R_1}-I_{0}=0$$
$$=>I_{0}=\frac{V_i}{R_1}$$
因此，电压到电流转换器的输出电流$I_{0}$是其输入电压$V_{i}$和电阻$R_{1}$的比率。
我们可以将上述方程改写为：
$$\frac{I_0}{V_i}=\frac{1}{R_1}$$
上述方程表示输出电流$I_{0}$和输入电压$V_{i}$的比率，它等于电阻$R_{1}$的倒数。输出电流$I_{0}$和输入电压$V_{i}$的比率称为跨导。
我们知道，电路的输出与输入的比率称为增益。因此，电压到电流转换器的增益就是跨导，它等于电阻$R_{1}$的倒数。
电流到电压转换器
电流到电压转换器或I/V转换器是一种电子电路，它以电流作为输入，产生电压作为输出。本节讨论基于运算放大器的电流到电压转换器。
基于运算放大器的电流到电压转换器在其反相输入端施加电流时产生输出电压。基于运算放大器的电流到电压转换器的电路图如下图所示。
在上图所示的电路中，运算放大器的同相输入端连接到地。这意味着在其同相输入端施加零伏特。
根据虚短概念，运算放大器的反相输入端的电压将等于其同相输入端的电压。因此，运算放大器的反相输入端的电压将为零伏特。
反相输入端节点的节点方程为：
$$-I_{i}+\frac{0-V_0}{R_f}=0$$
$$-I_{i}=\frac{V_0}{R_f}$$
$$V_{0}=-R_{f}I_{i}$$
因此，电流到电压转换器的输出电压$V_{0}$是反馈电阻$R_{f}$和输入电流$I_{i}$的（负）乘积。请注意，输出电压$V_{0}$带有负号，这表明输入电流和输出电压之间存在1800的相位差。
我们可以将上述方程改写为：
$$\frac{V_0}{I_i}=-R_{f}$$
上述方程表示输出电压$V_{0}$和输入电流$I_{i}$的比率，它等于反馈电阻$R_{f}$的负值。输出电压$V_{0}$和输入电流$I_{i}$的比率称为跨阻。
我们知道，电路的输出与输入的比率称为增益。因此，电流到电压转换器的增益就是其跨阻，它等于反馈电阻$R_{f}$的（负）值。