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運算放大器是一種可以進行數學運算的放大電路。運算放大器不僅可以通過增大或減小模擬輸入信號來實現放大，還可以進行加減法以及微積分等運算。所以，運算放大器是一種用途廣泛，又便于使用的集成電路。

運放原理

運算放大器必須具備下列特性：無限大的輸入阻抗、等于零的輸出阻抗、無限大的開回路增益、無限大的共模排斥比的部分、無限大的頻寬。一個運算放大器模組一般包括一個正輸入端、一個負輸入端和一個輸出端。

通常使用運算放大器時，會將其輸出端與其反相輸入端連接，形成一負反饋組態。原因是運算放大器的電壓增益非常大，范圍從數百至數萬倍不等，使用負反饋方可保證電路的穩定運作。但是這并不代表運算放大器不能連接成正回饋，相反地，在很多需要產生震蕩訊號的系統中，正回饋組態的運算放大器是很常見的組成元件。

運放構造

下圖為集成運放的內部電路組成框圖。圖中輸入級一般是由BJT、JFET或MOSFET組成的差動放大電路，利用它的對稱特性可以提高整個電路的共模抑制比和其他方面的性能，它的兩個輸入端構成整個電路的反相輸入端和同相輸入端。

電壓放大級的主要作用是提高電壓增益，它可由一級或多級放大電路組成。輸出級一般由電壓跟隨器或互補電壓跟隨器構成，以降低輸出電阻，提高帶負載能力。偏置電路是為各級提供合適的工作電流。此外還有一些輔助環節。如電平移動電路，過載保護電路以及高頻補償電路等。

關于運算放大器的分析和應用

運放特性

理想運放各項技術指標具體如下：

1．開環差模電壓放大倍數Aod = ∞；

2．輸入電阻Rid = ∞；輸出電阻Rod =0；

3．輸入偏置電流IB1=IB2=0；

4．失調電壓UIO 、失調電流IIO 、失調電壓溫漂、失調電流溫漂均為零；

5．共模抑制比CMRR = ∞；

6．-3dB帶寬fH = ∞；

7．無內部干擾和噪聲。

實際運放的參數達到如下水平即可以按理想運放對待：

電壓放大倍數達到104～105倍；輸入電阻達到105Ω；輸出電阻小于幾百歐姆；外電路中的電流遠大于偏置電流；失調電壓、失調電流及其溫漂很小，造成電路的漂移在允許范圍之內，電路的穩定性符合要求即可；輸入最小信號時，有一定信噪比，共模抑制比大于等于60dB；帶寬符合電路帶寬要求即可。

運放選型與運用

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低功耗運放

產品優勢：軌到軌輸入/輸出，低靜態工作電流，低噪聲密度，抗RF干擾功能

應用領域：血壓計，血糖儀，電波鐘，低功耗設備，傳感器接口，便攜式系統，移動通信，可穿戴設備

關于運算放大器的分析和應用