運(yùn)算放大器是能對信號進(jìn)行數(shù)學(xué)運(yùn)算的放大電路，具有很高放大倍數(shù)的電路單元，是模擬電子電路的基本組成部分之一。

運(yùn)算放大器的作用就是放大信號。傳感器+運(yùn)算放大器+ADC+處理器是運(yùn)算放大器的典型應(yīng)用電路，此電路對于微弱信號的放大，只用單個(gè)放大器難以達(dá)到好的效果，必須使用一些較特別的方法和傳感器激勵(lì)手段，而使用同步檢測電路結(jié)構(gòu)可以得到非常好的測量效果。這種同步檢測電路類似于鎖相放大器結(jié)構(gòu)，包括傳感器的方波激勵(lì)、電流轉(zhuǎn)電壓放大器、和同步解調(diào)三部分。需要注意的是電流轉(zhuǎn)電壓放大器需選用輸入偏置電流極低的運(yùn)放。

運(yùn)算放大器是一種具有非常高增益的直流差分放大器，使用一個(gè)或多個(gè)外部反饋網(wǎng)絡(luò)來控制其響應(yīng)和特性。一個(gè)理想的運(yùn)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。最基本的運(yùn)算放大器如下圖。一個(gè)運(yùn)算放大器模組一般包括一個(gè)正輸入端(OP_P)、一個(gè)負(fù)輸入端(OP_N)和一個(gè)輸出端(OP_O)。

最基本的運(yùn)算放大器

通常使用運(yùn)算放大器時(shí)，會將其輸出端與其反相輸入端(inverting input node)連接，形成一負(fù)反饋(negativefeedback)組態(tài)。原因是運(yùn)算放大器的電壓增益非常大，范圍從數(shù)百至數(shù)萬倍不等，使用負(fù)反饋方可保證電路的穩(wěn)定運(yùn)作。但是這并不代表運(yùn)算放大器不能連接成正回饋(positive feedback)，相反地，在很多需要產(chǎn)生震蕩訊號的系統(tǒng)中，正回饋組態(tài)的運(yùn)算放大器是很常見的組成元件。常用的集成運(yùn)放有單運(yùn)放、雙運(yùn)放、四運(yùn)放。這些僅是為它在不同條件和功能要求而制造而己。

集成運(yùn)放根據(jù)性能要求，可分為通用型和專用型。通用型的直流特性較好，性能上能夠滿足許多領(lǐng)域應(yīng)用的需要，價(jià)格也便宜。專用型運(yùn)放低功耗型與高輸入阻抗型、高速型、高精度型及高電壓型等等。雖然集成運(yùn)放的產(chǎn)品種類很多，內(nèi)部電路也各有差異，但從電路的中總體結(jié)果上來看又有許多共同之處。它們實(shí)際上都是直接耦合的多級放大器，極高的電壓放大倍數(shù)。

審核編輯：湯梓紅