運(yùn)算放大器,，簡(jiǎn)稱(chēng)“運(yùn)放"，是電力電子中最重要的器件之一,，主要作用為：信號(hào)放大,、信號(hào)運(yùn)算、信號(hào)處理,、波形的產(chǎn)生和變換,。

一、運(yùn)算放大器的內(nèi)部結(jié)構(gòu)

集成運(yùn)算放大器內(nèi)部一般由四個(gè)單元組成,，各單元作用如下

輸入級(jí)：一般采用差分放大電路,，用來(lái)抑制零點(diǎn)漂移。

中間級(jí)：由一級(jí)或多級(jí)放大電路組成,，主要是提供足夠高的電壓放大倍數(shù),。

輸出級(jí)：電壓增益為1，主要為輸出提供帶載能力,。

偏置電路：為各級(jí)電路提供靜態(tài)工作點(diǎn),。

二、運(yùn)算放大器的電路符號(hào)和基本特性

運(yùn)算放大器電路符號(hào)

運(yùn)算放大器的基本特性：

①理想運(yùn)放開(kāi)環(huán)放大倍數(shù)為無(wú)窮大,。

三,、運(yùn)算放大器的幾個(gè)參數(shù)概念

②運(yùn)放輸出電壓不可能超過(guò)運(yùn)放供電電壓（一般十幾伏）。

③理想運(yùn)放輸入阻抗無(wú)窮大,。

④理想運(yùn)放輸出阻抗為零,。

虛短與

四、運(yùn)算放大器的分類(lèi)

虛斷的概念：一方面,，由于運(yùn)放的電壓放大倍數(shù)很大,，一般通用型運(yùn)算放大器的開(kāi)環(huán)電壓放大倍數(shù)都在數(shù)萬(wàn)倍。而運(yùn)放的輸出電壓是有限的,，一般不超過(guò)15V。因此運(yùn)放的差模輸入電壓不足1mV,，兩輸入端電位接近相等,，相當(dāng)于 “短路"。另一方面,，由于運(yùn)放的輸入阻抗非常大（MΩ級(jí)）,，所以流入運(yùn)放的電流幾乎為零,，相當(dāng)于 “斷路"。

虛短與虛斷主要在涉及運(yùn)放計(jì)算的時(shí)候作為已知條件使用,。

1.運(yùn)放為什么必須引入負(fù)反饋

引入負(fù)反饋,，主要是使放大電路工作在線性區(qū)，使輸出電壓不超過(guò)最大輸出電壓,，如果不引入負(fù)反饋,，由于運(yùn)行的線性區(qū)范圍很小，其電壓放大倍數(shù)又太大,，理想認(rèn)為無(wú)窮大,，輸出極易飽和，沒(méi)有穩(wěn)定性可言,，顯然這不是我們需要的東西,。

雖然負(fù)反饋是以降低放大倍數(shù)為代價(jià)，但本質(zhì)目的是為了改善放大電路的工作性能,，如穩(wěn)定放大倍數(shù),、減少非線性失真、擴(kuò)展通頻帶等,，并且降低之后的放大倍數(shù)足夠電路設(shè)計(jì)使用,，所以在實(shí)用放大器中幾乎都引入負(fù)反饋。

值得注意的是："虛斷"在任何情況下都適用,，而"虛短"的前提是運(yùn)放工作在線性區(qū),。

運(yùn)放特性曲線

2.同相放大和反相放大怎么區(qū)分

看輸入信號(hào)Vin從運(yùn)放的哪一端進(jìn)去的，如果是反相端進(jìn)去就是反相放大,，從同相端進(jìn)去的就是同相放大,，如果兩個(gè)端口都有信號(hào)輸入，一般是差分或者加減法運(yùn)算,。

集成運(yùn)算放大器既可以接成同相放大也可以接成反相放大,，那使用同相放大好還是反相放大好呢？

我們先看二者的區(qū)別：
①同相放大器

優(yōu)點(diǎn)：輸入高阻抗,，對(duì)輸出阻抗很大的電路較有好處,。

缺點(diǎn)：放大電路沒(méi)有虛地，(除了差模信號(hào)外)還有有較大的共模電壓,，抗干擾能力相對(duì)較差,，(用同相放大要有較高的共模抑制比)另一個(gè)小缺點(diǎn)就是放大倍數(shù)只能大于1。

②反相放大器

優(yōu)點(diǎn):兩個(gè)輸入電位始終近似為零(同相端接地,，反相端虛地),，只有差模信號(hào)，抗干擾能力強(qiáng)；

缺點(diǎn)：輸入阻抗很小,，不適用于前級(jí)電路輸出阻抗很大的場(chǎng)合,。

3.如何快速判斷運(yùn)放的反饋類(lèi)型

①判斷是串聯(lián)反饋還是并聯(lián)反饋：

串聯(lián)是指反饋信號(hào)接在非輸入端；

并聯(lián)是指反饋信號(hào)接在信號(hào)的輸入端,。

②判斷是電壓反饋還是電流反饋：

電壓是指反饋信號(hào)取自直接輸出端,；

電流是指反饋信號(hào)間接的取自輸出端。

4.單電源運(yùn)放與雙電源運(yùn)放的區(qū)別

最開(kāi)始運(yùn)放都是雙電源供電,，一個(gè)正電源一個(gè)負(fù)電源且絕對(duì)值相同,。后來(lái)為了應(yīng)對(duì)便攜式設(shè)備低功耗的需求，不少?gòu)S家就推出了單電源供電的運(yùn)放來(lái)適應(yīng)這種減少電源個(gè)數(shù)降低電源電壓的節(jié)能需求,，原有的雙電源供電功能仍然保留,；近年來(lái)，又出現(xiàn)了純粹的單電源供電（不能使用雙電源）的運(yùn)算放大器,。

優(yōu)缺點(diǎn)比較：雙電源的總動(dòng)態(tài)范圍,、輸出電壓/電流、精度,、負(fù)載抗干擾性?xún)?yōu)于單電源運(yùn)放,；
單電源的輸入輸出電壓范圍相比供電電源電壓來(lái)說(shuō)更大。
應(yīng)用區(qū)別
a）供電電壓的區(qū)別,；
b）單電源供電的同向輸入放大器要求輸入電壓不能為負(fù),；
c）單電源供電的反向輸入放大器要求輸入電壓不能為正；
d）單電源供電的運(yùn)放要放大交流信號(hào)必須提供合適的偏置電壓,。