電子電路最重要的功能之一是放大，在沒有放大的情況下，許多其他特定電路將無法工作。例如，如果沒有放大器電路，產(chǎn)生正弦波、方波、脈沖或任何其他所需波形的振蕩器將是不可能的。

運算放大器可利用很少的無源元件實現(xiàn)非常高性能和高度穩(wěn)定的放大電路，因此在本文中，單片機開發(fā)工程師將接介紹什么是運算放大器，以及如何選擇運算放大器。

一、什么是運算放大器？

如果我們想象一個完美的放大器，它應(yīng)該具有無限的增益，無限的輸入阻抗，零輸出阻抗和無限的帶寬，但在現(xiàn)實生活中，沒有什么是理想的，因此它們具有有限的增益和有限的帶寬。

運算放大器一詞最初用于在模擬計算機中執(zhí)行數(shù)學(xué)運算（如求和，減法，積分和微分）的DC放大器。運算放大器的范圍要廣泛得多，除了放大以外，還可以用于其他各種場合，例如儀表和控制系統(tǒng)中的穩(wěn)壓器。

運算放大器可以放大頻率范圍為0 Hz到1 MHz的信號。這意味著OP-AMP可以用于放大DC信號（0

Hz）和AC輸入信號（高頻信號）。此外，它的設(shè)計方式是可以將外部組件（如電阻器，電容器等）連接到其端子。通過添加這些無源組件，可以改變其外部特性。

二、了解運算放大器參數(shù)

在設(shè)計產(chǎn)品時，必不可少的是要了解運算放大器的特性，即，如果你想高效地設(shè)計產(chǎn)品并將成本降至最低，那么你應(yīng)該了解運算放大器的以下參數(shù)：

1.開環(huán)電壓增益：放大器最重要的功能是放大信號，每個放大器都有一定的增益，這意味著如果施加輸入電壓，它將乘以增益。例如，如果運算放大器的增益為2 *

10^5，輸入為2 V，則輸出電壓為400000V，實際上這是不可能的，因為這意味著運算放大器是飽和的，并且輸出電壓限制為VCC。

2.輸入電阻：它是放大器的同相和反相輸入之間的電阻。

3.輸出電阻： 輸出電阻就像電池的內(nèi)部電阻一樣，因此它是非常小的電阻，這意味著輸出電壓取決于負載。

4.輸入失調(diào)電壓：如果我們在運算放大器的兩個端子上施加相同的輸入電壓，則輸出應(yīng)為零伏。實際上，這是不可能的，因為內(nèi)部的晶體管沒有相同的值，因此輸出端會出現(xiàn)很小的電壓。因此，要使輸出為零，我們必須施加一個小的差分電壓，該電壓稱為輸入失調(diào)電壓。

5.輸入失調(diào)電流：如果我們將運算放大器的同相和反相端子都接地，我們可以看到很小的電流將流經(jīng)運算放大器的輸出引腳，這是產(chǎn)生的電流由于內(nèi)部晶體管的基極電流不相同，因此為了使輸出電流為零，可施加一個小的輸入電流以抵消輸出電流，該輸入電流稱為輸入失調(diào)電流。

6.輸入偏置電流：輸入偏置電流是流入運算放大器的反相和同相輸入端子的電流的平均值，輸入偏置電流越小，漂移就越小。

7. CMRR：共模抑制比（CMRR）定義為差分電壓增益與共模電壓增益之比。差分放大器抑制共模信號的能力由共模抑制比表示。

8.斜率：定義為每單位時間輸出電壓的最大變化率，以伏特/微秒表示。

擺率表明OP-AMP的輸出可以響應(yīng)輸入頻率的變化而變化的速度9.電壓擺幅：定義為輸出電壓可以達到電源電壓的接近程度或輸出對軌到軌的驅(qū)動程度。

10.增益帶寬積：我們知道，由于器件中的寄生結(jié)電容和少數(shù)載流子變化而導(dǎo)致的存儲，運算放大器的電壓增益在高頻下會下降。隨著頻率輸入信號的增加，開環(huán)增益下降，直到最終對值1作出反應(yīng)。將增益減小到1的頻率定義為單位增益頻率或單位增益帶寬。

11.峰峰值輸入噪聲電壓：如果我們看一個噪聲信號，它將有一個最大值點和一個最小值點，最小值和最大值之間的差稱為峰峰值輸入噪聲電壓。 。

12.單位增益：單位增益放大器是增益為1的放大器，這也意味著沒有增益。輸出電壓將與輸入電壓相同，通常稱為電壓跟隨器放大器。