運算放大器(簡稱運放)，是一種高增益的差動放大器，能夠放大直流至一定頻率范圍的交流信號。它是一種通用性很強的基本單元。運放的符號如圖8―8―1(a)所示，它是一個多端器件，有兩個輸入端(一個反相輸入端和一個同相輸入端，分別用-和+表示)和一個對地的輸出端，還有一對施加直流電源的出線端。為了簡化，通常可采用圖8―8―1(b)所示的簡化符號。

　　輸出端和地端之間的電壓u0與輸入兩個端子對地電壓uN與up之間的關系為：　　

　　式中 Au0為運放本身的放大倍數，上式表明輸出電壓u0與兩個輸入電壓uN與up的差值成比例。

　　8.1 理想運算放大器

　　運算放大器有很高的輸入電阻ri(值在10k12～1000Mfl之間)，很低的輸出電阻ro(在5012～50012范圍內)和很高的開環電壓放大倍數Auo(通常在104～107之間)。根據運放的特點，我們有理由假設運放具有如下理想特性：

　　(1)開環電壓放大倍數Auo為 ;

　　(2)輸入電阻ri為 ; ?

　　(3)輸出電阻ro為零。

　　此外，還認為器件的頻帶為無限寬，沒有噪聲。輸入信號為零時，輸出端處于恒定的零電位，具有上述理想特性的運放稱理想運放。理想運放的符號如圖8-8-2所示。

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　　對于工作在線性區的理想運放，利用它的理想特性可以得出下面兩條重要法則：

　　(1)理想運放兩輸入端之間的電壓差趨于零。這是因為在線性區內u。是有限值

　　(2)理想運放的兩輸入端不取用電流。

　　上述兩條法則，可歸結為“虛短路”這個術語。必須指出，只有當運放工作在線性區時才可使用虛短的概念。虛短的概念為電路分析和計算提供了很大方便，且對運算結果不會帶來明顯誤差。

　　8.2 基本運算電路 ’

　　8.2.1 比例運算

　　1.反相輸入：輸入信號從反相輸入端輸入，同相輸入端接地，如圖8-8-3所示。

　　8.3 運放的主要參數

　　以上運放應用電路中，把運放視作理想放大器，使電路分析大大簡化，但實際運放并不是一個理想運放，常用一些參數來表示運放的性能好壞，主要參數有：

　　8.3.1 最大輸出幅度U OPP

　　它是指在額定的電源電壓下，運放所能輸出的不失真的最大峰值電壓值。

　　8.3.2 開環電壓放大倍數Au0

　　運放在開環工作狀態下，輸出電壓與兩個輸入端電壓之差的比值，愈大愈好，一般約104～107。

　　8.3.3 輸入失調電壓UIO

　　輸入失調電壓是指在輸入電壓為零時，輸出端出現的直流電壓折合到輸入端的數值;或指為了使輸出電壓UO=0，必須在輸入端加的補償電壓，補償電壓越小越好。

　　8.3.4 輸入失調電流IIO

　　輸入失調電流是指輸入信號為零時，兩個輸入端靜態電流之差。Jn，也是越小越好。

　　8.3.5 輸入偏置電流I IB

　　輸入偏電流指輸入信號為零時，兩個輸入端靜態電流的平均值。也希望越小越好，一般在零點幾微安級。

　　8.3.6 輸入電阻，輸出電阻。

　　8.3.7 共模抑制比CMRR，該值越大越好。