集成運算放大器簡稱運算放大器，是由多級直接耦合放大電路組成的高增益模擬集成電路。與分離元件構(gòu)成的電路相比，運算放大器具有穩(wěn)定性好、電路計算容易、成本低等優(yōu)點，因此得到廣泛應用。其可完成信號放大、信號運算、信號處理、波形變換等功能。按性能可分為通用型、高阻型、高速型、低溫漂型、低功耗、高壓大功率型等多種產(chǎn)品。
1、最基本的運算放大器電路
典型的運算放大器是反相放大器，如圖1所示。輸入信號vi是由“-”號端加入的，其輸出電壓v0和輸入電壓反相，電壓增益為：g=v0÷vi=r2÷r1，故輸出電壓為：v0=-(r2÷r1)×vi
同相放大器，如圖2所示。輸入信號vi是由“-”號端加入的，其輸出電壓v0和輸入電壓同相，電壓增益為：g=v0÷vi=1+(r2÷r1)，故其輸出電壓為:v0=[1-(r2÷r1)]×vi。所謂“同相”和“反相”是指輸入信號的極性相對于由它引起的輸出信號的極性而言的。
圖1 反相放大器電路原理圖 圖2 同相放大器電路原理圖
2、運算放大器的特性
充分認識和理解運算放大器的特性，昌暉儀表認為對學習和應用運算放大器以及儀表維修工作將是很有幫助的。現(xiàn)簡述如下：
①運算放大器兩個輸入端之間的電壓總為零，這是運算放大器最重要的特性。由于兩個輸入端之間的“虛短路”以及“輸入阻抗非常大”，意味著運算放大器不需要輸入電流，也可認為運算放大器的輸入電流等于零。
②運算放大器的同相端電位等于反相端電位，即運算放大器工作正常時，兩輸入端有相同的直流電位。前提是輸出電壓在直流電源的正電壓和負電壓之間，且輸出電流小于運算放大器額定輸出電流時。
③運算放大器的電壓增益等于無限大，即可用很小的輸入電壓獲得非常大的輸出電壓。運算放大器通電后，只需在輸入端兩端加上毫伏級的電位，就可以很容易地使輸出進入正的或負的飽和狀態(tài)。
④運算放大器的輸出阻抗z=o，即在電路設計和電源所允許的范圍內(nèi)，可以從運算放大器輸出端拉出電流，且在輸出端不會出現(xiàn)明顯的電壓降。
⑤運算放大器可把輸出電壓的波動范圍限制在直流電源的正電壓和負電壓之間，即運算放大器具有電壓限幅能力。其輸出電壓的波動幅度取決于運算放大器的正直流電源電壓值和負直流電源電壓值。
⑥標準運算放大器的輸出電流通常限制在l0ma以內(nèi)，運算放大器能自動把輸出電流限制在安全工作區(qū)。