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收藏必备！运算放大器的工作原理（文字版）

时间: 2021-04-27 22:52:12 | 作者：芯广场 | 来源: 喜蛋文章网 | 编辑: admin | 阅读: 95次

收藏必备！运算放大器的工作原理（文字版）

由于早期应用于模拟计算机中，用以实现数学运算，故得名“运算放大器”。运算放大器是具有很高放大倍数的电路单元。在实际电路中，通常结合反馈网络共同组成某种功能模块。它是一种带有特殊耦合电路及反馈的放大器。其输出信号可以是输入信号加、减或微分、积分等数学运算的结果。

运放是一个从功能的角度命名的电路单元，可以由分立的器件实现，也可以实现在半导体芯片当中。随着半导体技术的发展，大部分的运放是以单芯片的形式存在。运放的种类繁多，广泛应用于电子行业当中。

运算放大器常见的封装，主要是DIP直插跟SOP贴片的封装。集成运算放大器广泛应用于电子测量，自动控制，通信，计算机等各个领域。

运算放大器的种类

集成运算放大器一般分为直流放大器、音频放大器、视频放大器三种类型。

直流放大器可对直流到低频信号放大；

音频放大器可对数10赫兹到数10千赫兹的低频信号放大；

视频放大器可对数10赫兹到数10兆赫兹的视频信号放大。

集成运算放大器的供电方式有双电源供电、单电源供电、单双电源供电任选三种方式。

一个芯片上也可以同时集合多个运算放大器，所以就会出现有单运算放大器双运算放大器，三运算放大器，四运算放大器，到八运算放大器。

电压模式集成运算放大器是模拟电路中普遍使用的器件。

从性能指标上来看，放大器分为通用运算集成电路和专用型运算放大器两种。

△Lm324
△NE5532

通用型运算放大器如lm358、Lm324、NE5532等等，是目前为止应用最为广泛的集成运算放大器。UA741算是运算发大器的祖先，由美国仙童（fairchild）公司发明，从上世纪60年代流行至今，仍然是电子学科技中讲解运算放大器原理的典型器件。

△UA741

专用型集成运算放大器，其特点是高精度漂移，一般用于毫伏量级或更低的微弱信号精密检测，高精密度稳压电源自动控制仪表中。

运算放大器的工作原理

上图是一个最基本的运算单元内部结构图。

它的内部原理大概就是这样子的——它有5个引脚，分为正电源跟负电源，两个输入和一个输出。

它的工作原理大概是这样的——输入会有两个电压，输入之后就会产生一个电压差，电压差加在输入电阻上面；这里面还有一个压控电压源，它会把收到的一个小电压放大G倍，这个增益是非常非常大的；然后再通过一个内部的输出电阻输出出去，那么就可以得到一个被放大的电压。

如果输入的两个电压差异比较大，又没有一个反馈的话，那么就会形成一个电压比较。如果上面输入的电压比较大的话，那就会导致增益的结果电压特别大，则会达到一个电压的上限。

如果上面的电压比下面的要小一点的话，那么这里就会出现一个下限的电压值接近于负电压的值。因此，反馈在这个电路中是非常重要的，加上反馈后，输入的电压就会构成一个比较正常的数学关系，这也是运放最常见的使用方法。

运算放大器的参数

运算放大器的参数是非常多的，大概有十几个。而它最主要的参数有如下几个——

1）开环电压增益：它主要是表示输入电压差值放大多少倍变成为输出电压，倍数就是电压的增益了都是几千几万。这个倍数是非常大的，越大大的话就越表示这个运算的结果越接近理想的状态。

2）输入失调电压VOS

3）输入失调电流los

4）输入偏置电流

5）共校抑制比

6）压摆率Slew rate

7）建立时间Settling Time

不同于一般集成电路的输入输出电压参数，这些参数都是运算放大器特有的。

另有视频版本，和芯仔一起点击【运算放大器的工作原理】，学习更多吧！

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