運算放大器，是直流耦合的高增益電子電壓放大器具有差分輸入和輸出。在這種配置中，運算放大器產生的輸出電勢(相對于電路接地)通常比其輸入端子之間的電勢差大100,000倍。運算放大器起源于模擬計算機，在模擬計算機中，它們被用于在許多線性，非線性和頻率相關的電路中執(zhí)行數學運算。
運算放大器在模擬電路中的普及是由于其多功能性。通過使用負反饋，運算放大器電路的特性，其增益、輸入和輸出阻抗、帶寬等由外部組件確定，并且?guī)缀醪灰蕾囉谶\算放大器本身的溫度系數或工程公差。
運算放大器是當今使用最廣泛的電子設備之一，廣泛用于消費類，工業(yè)和科學設備中。中等產量時，許多標準IC運算放大器的成本僅為幾美分。但是，一些具有特殊性能規(guī)格的集成或混合運算放大器的小批量價格可能超過100 美元。[運算放大器可以封裝為組件，也可以用作更復雜的集成電路的元件。
運算放大器是當今使用最廣泛的電子設備之一，廣泛用于消費類，工業(yè)和科學設備中。中等產量時，許多標準IC運算放大器的成本僅為幾美分。但是，一些具有特殊性能規(guī)格的集成或混合運算放大器的小批量價格可能超過100 美元。[運算放大器可以封裝為組件，也可以用作更復雜的集成電路的元件。
運算放大器簡稱“運放”是具有很高放大倍數的電路單元。內含多級放大電路的電子集成電路，其輸入級是差分放大電路，具有高輸入電阻和抑制零點漂移能力;中間級主要進行電壓放大，具有高電壓放大倍數。在實際電路中，通常結合反饋網絡共同組成某種功能模塊。它是一種帶有特殊耦合電路及反饋的放大器。
運算放大器的原理是通過放大輸入信號，使其達到所需的輸出電平，從而實現信號的放大。運算放大器通過改變其內部電路的參數，可以實現對輸入信號的放大、增益控制、頻率響應控制等功能。
運算放大器是一種基本的電子元件，具有以下特點：
高增益：運算放大器的主要功能是放大電壓信號，具有高增益特性，通常達到幾千到幾十萬倍的放大倍數。
輸入阻抗高：運算放大器的輸入電阻非常高，因此對于輸入電路來說，不會對被測電路產生負載效應。
輸出阻抗低：運算放大器的輸出電阻非常低，可以承擔大電流輸出，同時還能夠保持較為穩(wěn)定的電壓輸出。
線性增益：運算放大器在額定工作范圍內，具有非常好的線性增益特性。
可控制的增益：通過外部電路可以實現對運算放大器增益的調節(jié)，從而滿足不同的應用需求。
可編程性：某些運算放大器可以根據需要進行編程，使其具有更多的功能和靈活性。
低偏置電流：運算放大器的輸入端偏置電流非常低，這使得它們適用于測量高電阻電路中的小電流和小信號。
寬頻帶：運算放大器具有較寬的頻帶，可以應用于高頻信號的放大。
雙電源供電：運算放大器需要雙電源供電(正電源和負電源)，可以適用于各種電源供電條件下的應用。
運算放大器可以用于實現模擬信號的加減乘除等運算，從而實現信號的放大、濾波、增益控制等功能。運算放大器可以用于模擬信號的處理，如模擬信號的放大、濾波、增益控制等，也可以用于數字信號的處理，如數字信號的放大、濾波、增益控制等。
運算放大器(OperaTIonal Amplifier,簡稱OP、OPA、OPAMP)是一種直流耦合﹐差模(差動模式)輸入、通常為單端輸出(DifferenTIal-in, single-ended output)的高增益(gain)電壓放大器，因為剛開始主要用于加法，乘法等運算電路中，因而得名。一個理想的運算放大器必須具備下列特性：無限大的輸入阻抗、等于零的輸出阻抗、無限大的開回路增益、無限大的共模排斥比的部分、無限大的頻寬。
一個運算放大器模組一般包括一個正輸入端(OP_P)、一個負輸入端(OP_N)和一個輸出端(OP_O)。
最基本的運算放大器
如圖所示，其中標有“+”號 的輸入端為“同相輸入端”而不能叫做正端)，另一只標有“一”號的輸入端為“反相輸入端”同樣也不能叫做負端，如果先后分別從這兩個輸入端輸入同樣的信 號，則在輸出端會得到電壓相同但極性相反的輸出信號：輸出端輸出的信號與同相輸人端的信號同相，而與反相輸入端的信號反相。
運算放大器有一些特性，靈活應用這些特性可以獲得很多獨特的用途，總的來說，這些特性可以綜合為兩條：
1、運算放大器的放大倍數為無窮大。
2、運算放大器的輸入電阻為無窮大，輸出電阻為零。
運算放大器的分類
按照集成運算放大器的參數來分,集成運算放大器可分為如下幾類。
1.通用型運算放大器
通用型運算放大器就是以通用為目的而設計的。這類器件的主要特點是價格低廉、產品量大面廣,其性能指標能適合于一般性使用。例μA741(單運放)、LM358(雙運放)、LM324(四運放)及以場效應管為輸入級的LF356都屬于此種。它們是目前應用最為廣泛的集成運算放大器。
2.高阻型運算放大器
這類集成運算放大器的特點是差模輸入阻抗非常高,輸入偏置電流非常小,一般rid>1GΩ~1TΩ,IB為幾皮安到幾十皮安。實現這些指標的主要措施是利用場效應管高輸入阻抗的特點,用場效應管組成運算放大器的差分輸入級。用FET作輸入級,不僅輸入阻抗高,輸入偏置電流低,而且具有高速、寬帶和低噪聲等優(yōu)點,但輸入失調電壓較大。常見的集成器件有LF355、LF347(四運放)及更高輸入阻抗的CA3130、CA3140等。
3.低溫漂型運算放大器
在精密儀器、弱信號檢測等自動控制儀表中,總是希望運算放大器的失調電壓要小且不隨溫度的變化而變化。低溫漂型運算放大器就是為此而設計的。目前常用的高精度、低溫漂運算放大器有OP07、OP27、AD508及由MOSFET組成的斬波穩(wěn)零型低漂移器件ICL7650等。
4.高速型運算放大器
在快速A/D和D/A轉換器、視頻放大器中,要求集成運算放大器的轉換速率SR一定要高,單位增益帶寬BWG一定要足夠大,像通用型集成運放是不能適合于高速應用的場合的。高速型運算放大器主要特點是具有高的轉換速率和寬的頻率響應。常見的運放有LM318、μA715等,其SR=50~70V/us,BWG>20MHz。
5.低功耗型運算放大器
由于電子電路集成化的最大優(yōu)點是能使復雜電路小型輕便,所以隨著便攜式儀器應用范圍的擴大,必須使用低電源電壓供電、低功率消耗的運算放大器相適用。常用的運算放大器有TL-022C、TL-060C等,其工作電壓為±2V~±18V,消耗電流為50~250μA。目前有的產品功耗已達μW級,例如ICL7600的供電電源為1.5V,功耗為10mW,可采用單節(jié)電池供電。
6.高壓大功率型運算放大器
運算放大器的輸出電壓主要受供電電源的限制。在普通的運算放大器中,輸出電壓的最大值一般僅幾十伏,輸出電流僅幾十毫安。若要提高輸出電壓或增大輸出電流,集成運放外部必須要加輔助電路。高壓大電流集成運算放大器外部不需附加任何電路,即可輸出高電壓和大電流。例如D41集成運放的電源電壓可達±150V,μA791集成運放的輸出電流可達1A。
7.可編程控制運算放大器
在儀器儀表得使用過程中都會涉及到量程得問題.為了得到固定電壓得輸出,就必須改變運算放大器得放大倍數.例如:有一運算放大器得放大倍數為10倍,輸入信號為1mv時,輸出電壓為10mv,當輸入電壓為0.1mv時,輸出就只有1mv,為了得到10mv就必須改變放大倍數為100.程控運放就是為了解決這一問題而產生得.例如PGA103A,通過控制1,2腳的電平來改變放大的倍數.
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