运算放大器 你想知道的都在这里

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。由于早期应用于模拟计算机中用以实现数学运算，因而得名“运算放大器”。大部分的运放是以单芯片的形式存在。

运算放大器是一个内含多级放大电路的电子集成电路，其输入级是差分放大电路，具有高输入电阻和抑制零点漂移能力；中间级主要进行电压放大，具有高电压放大倍数，一般由共射极放大电路构成；输出极与负载相连，具有带载能力强、低输出电阻特点。

运放实际上是集成电路，里面的电路大概是这样的：

那三个口的叫什么？好像叫三极管来着，不管了，对于运放，再深点，你只知道虚短，虚短，足够了。

集成运放符号：

集成运放根据性能要求，可分为通用型和专用型。通用型的直流特性较好，性能上能够满足许多领域应用的需要，价格也便宜。专用型运放低功耗型与高输入阻抗型、高速型、高精度型及高电压型等等。虽然集成运放的产品种类很多，内部电路也各有差异，但从电路的中 总体结果上来看又有许多共同之处。它们实际上都是直接耦合的多级放大器，极高的电压放大倍数。通常都是由输入级、中间级、输出级和偏置电路四部分来组成。

仅仅是知道就可以了。反正运放是放在一个芯片里的，而不像电阻电容那样奇特。

运算放大器具有两个输入端和一个输出端，其中标有“+”号的输入端为“同相输入端”而不能叫做正端），另一只标有“一”号的输入端为“反相输入端”同样也不能叫做负端，如果先后分别从这两个输入端输入同样的信号(差动输入也称为差模输入，相位相反)，则在输出端会得到电压相同但极性相反的输出信号：输出端输出的信号与同相输人端的信号同相，而与反相输入端的信号反相(就是刚好是波峰的时候是波谷)。

首先，运算放大器的放大倍数为无穷大，所以只要它的输入端的输入电压不为零，输出端就会有与正的或负的电源一样高的输出电压，没错就是这样，记住就行。解释是本来应该是无穷高的输出电压，但受到电源电压的限制。

如果同相输入端输入的电压比反相输入端输入的电压高，哪怕只高极小的一点，运算放大器的输出端就会输出一个与正电源电压相同的电压;

反之，如果反相输入端输入的电压比同相输人端输入的电压高，运算放大器的输出端就会输出一个与负电源电压相同的电压（如果运算放大器用的是单电源，则输出电压为零）。规矩就是这样定的。

其次，由于放大倍数为无穷大，所以不能将运算放大器直接用来做放大器用，必须要将输出的信号反馈到反相输入端（称为负反馈）来降低它的放大倍数。由于反相输入端与输出的电压是相反的，所以会减小电路的放大倍数，是一个负反馈电路，电阻Rf也叫做负反馈电阻。就是这样的。

同相放大器 反向放大器

电压跟随器是一种具有100%电压负反馈的放大器电路，其特点是输出电压的幅度和极性都与输入电压相同，所以叫跟随器。典型线路如图所示：

可以说是最简单，最直观的同相放大器了。

运放跟随器有输入阻抗高，而输出阻抗低的特性，一般来说，输入阻抗可以达到几兆欧姆，而输出阻抗低，通常只有几欧姆，甚至更低。

在电路中，电压跟随器一般做缓冲级（buffer）及隔离级。

因为，电压放大器的输出阻抗一般比较高，通常在几千欧到几十千欧，如果后级的输入阻抗比较小，那么信号就会有相当的部分损耗在前级的输出电阻中。

在这个时候，就需要电压跟随器进行缓冲。起到承上启下的作用。电压跟随器还可以提高输入阻抗，可以大幅度减小输入电容的大小，为应用高品质的电容提供保证。

但这些理解的意义不大。

“虚短”：等效短路，但不能视为短路。

“虚断”：等效断路，但不能视为断路。

运算放大器工作原理经典电路图一（反向放大器）
　　图一运算放大器的同向端接地=0V，反向端和同向端虚短，所以也是0V(因为是反向等大电压，就姑且这么认为吧)，反向输入端输入电阻很高(输入电阻很大，输出电阻很小，这是放大器的特性)，虚断，几乎没有电流注入和流出（反向端的接口），那么R1和R2相当于是串联的，即流过R1的电流和流过R2的电流是相同的。

流过R1的电流I1 = (Vi - V-)/R1 （V-是反向端的接口的电压）

流过R2的电流I2 = (V- - Vout)/R2

求解上面的初中代数方程得Vout = (-R2/R1)*Vi 这就是传说中的反向放大器的输入输出关系式了。R2越大，R1越小 ，放的反向电压越大。

运算放大器工作原理经典电路图二（同相放大器）
　　图二中Vi与V-虚短，则 Vi = V- ，因为虚断，反向输入端没有电流输入输出，通过R1和R2 的电流相等，设此电流为I，由欧姆定律得： I = Vout/(R1+R2) ， Vi等于R2上的分压， 即：Vi = IR2 ，由abc式得Vout=Vi(R1+R2)/R2 这就是传说中的同向放大器的公式了。

12种经典放大器见下链接：

https://blog.youkuaiyun.com/qq_41069421/article/details/91396768