1、基本电路：以你的要求，反相同相放大电路都可以实现；
2、最麻烦的问题：运放（OP）选型。
（1）输出电压正负30V，意味着该OP的供电电压一般在正负32V以上，属于很少见的高压运放了。
（2）带宽100KHz，增益20dB（10倍），两者相承，得到增益带宽积，至少是1M；
（3）供电在正负15V条件下，要达到正负30V的输出，结论做不到，任何一个运放，输出电压均不可能高于供电电压。
结论：所给条件有误，请你自己检查。
用运放设计电路u=3u1+5u2-7u3，已知Rf=60kΩ，求R1，R2，R3，R4（详细过程）
我将会用大约十篇文章把运放的最基本的知识介绍清楚，这是第一篇。
运放这个词既熟悉又陌生，既简单有不简单，说它熟悉，是因为它的应用非常广泛，经常听说它，说它陌生，是因为运放内部的电路结构非常复杂，很难搞清楚。说它简单，因为在设计运放电路时，可以避免晶体管电路的复杂参数计算，说它不简单，因为很多时候运放并不理想，若按理想运放来设计电路，会导致结果错误。
1、什么是运放
运放是运算放大器的简称。可以实现各种模拟电量的数学运算。但它不是用来做计算器上的加减乘除运算，而是在模拟信号处理过程中，可能需要将信号进行放大、加减乘除、积分、微分等操作。
①、运放的电路符号是：
pin 2、3为信号输入、pin 4、7为电源输入、pin 6为信号输出。
②、输入输出关系：Uo = A （Up-Un）
A为运放的放大倍数，这个数值非常非常大，近似为无穷大，Up与Un几乎相等。Uo，Up，Un为正常的数值。这个表达式初看太奇怪了，但是它确实那么的有用，大大简化了电路的设计，后面会慢慢解释。
③、最重要的性质：“虚短”和“虚断”
虚短：因为上面表达式中Up与Un几乎相等，所以pin 2、3近似短路，但不是真的短路，所以叫虚短。
虚断：pin 2、3的输入阻抗非常大，至少在1Mohm。所以可以认为Pin2、3上的输入电流为零，所以叫虚断。
2、反相比例运放电路
只要记住Uo = A （Up-Un）和“虚短”、“虚断”，理想运放的电路都能看懂。这里先不要纠结为什么会是这样，有机会后面会介绍。这里先介绍一个最简单的运放电路：反相比例放大电路。
①、根据虚断原理，运放输入端的两个管脚输入电流为零，所以不管R4阻值是多少，都有Up=0；
②、根据虚短原理，Un=Up，所以Un也等于零。
③、根据基尔霍夫定理就可以求出：Uo=-Rf/R1 Ui
④、理论上，R2和RL的阻值不会影响放大倍数，但是实际的运放需要设计R2=R1 || Rf，因为这样一来，运放的同相端和反相端往外看的阻抗才一样大。
⑤、从仿真结果可以看出反向比例放大器的输出与输入波形ui是精确的5倍的关系。
3、总结
理想运放如此简单，我们根本不需要了解运放里面的东西，不需要像三极管那样考虑它到底工作在哪个区，不需要考虑密勒效应，输入输出阻抗等等，只需要用电阻分压的方法就能得到想要的精确的放大倍数。用起来简单，性能又好，这是运放广泛应用的重要原因。
反相比例运放是我们认识运放的第一个例子。也是最简单，最基础的应用，后面会慢慢介绍其他的电路，以及实际运放的应用。
1）
(U3 - Un)/R4 = (Un - Uo)/Rf；
Uo = RfUn(1/R4+1/Rf) - U3Rf/R4；-----（1）
按： Uo = 3U1 + 5U2 - 7U3；
取： Rf/R4 = 7，---> R4 = 60/7 = 857（kΩ）；
那么，R4//Rf = 15/2（kΩ）；
2）根据输入端电阻平衡理论，有
R1//R2//R3 = R4//Rf = K = 15/2（kΩ）；-----（2）
3）节点电压法求 Up；
Up(1/R1+1/R2+1/R3) = U1/R1 + U2/R2 ；
即 Up/K = U1/R1 + U2/R2 ；---> Up = ( U1/R1 + U2/R2 )K；
因为 Up=Un，那么；
RfUn(1/R4+1/Rf) = Rf(1/R4+1/Rf) K ( U1/R1 + U2/R2 )
= 60 ( U1/R1 + U2/R2 )；
那么，取 60/R1 = 3，60/R2 = 5；得 R1=20，R2=12；
代入（2）式，得到 1/R3 = 0，---> 即 R3 = ∞，开路，可以视为不存在；
；
计算，验证，仿真，很辛苦啊；
哈；
