运放基本上是一个多级放大器，其中许多级放大器以一种非常复杂的方式相互连接。它的内部电路由许多晶体管、场效应管和电阻。这一切只占很小的空间。
所以，它被包装在一个小包装中，可以在集成电路(IC)的形式。这个词运算放大器是用来表示一个放大器，它可以配置为执行各种操作，如放大、减法、微分、加法、积分等。一个很流行的例子IC 741。
符号及其在集成电路表格如下所示。符号以箭头的形式出现，表示信号从输出流到输入。
运算放大器的输入端和输出端
运算放大器有两个输入端和一个输出端。运算放大器也有两个电压供电端子，如上所示。两个输入端子构成差分输入。我们称带负(-)号的端子为逆变端子，带正(+)号的端子为非逆变端子运算放大器。如果我们在逆变端加一个输入信号(-)，放大后的输出信号是180o与应用的输入信号相位不一致。如果我们把一个输入信号加到非反相端(+)，那么得到的输出信号将是同相的，即输入信号没有相移。
运算放大器的电源
从上面的电路符号可以看出，它有两个输入电源端子+VCC和- vCC。对于运算放大器的运行，双极性直流电源是必不可少的。在双极性电源中，我们接通+VCC到正直流电源和-VCC端子到负直流电源。然而，很少运算放大器也能在单极性电源上工作。注意运放中没有公共接地端子，因此地面必须在外部建立。
运放的工作原理
运算放大器的开环运算
如上所述，运算放大器具有差分输入和单端输出。如果我们应用两个信号一个在反相端另一个在非反相端，an理想运放将放大两个应用的输入信号之间的差异。我们把两个输入信号之间的差称为差分输入电压。下式给出运算放大器的输出。
在那里,V出为运算放大器输出端的电压。一个OL是给定运放的开环增益，并且是常数(理想情况下)。为IC 741一个OL是2 x 105。
V1为非反相端电压。
V2为反相端电压。
(V1- - - - - - V2)为差分输入电压。
从上面的方程可以清楚地看出，当且仅当差分输入电压不为零(V1和V2不相等)，如果两个V1和V2是相等的。注意，这是一种理想的情况，实际上运算放大器中存在一些小的不平衡。运放的开环增益非常高。因此，开环运算放大器将一个很小的应用差分输入电压放大到一个很大的值。
同样，如果我们施加小的差分输入电压，运放会将其放大到一个相当大的值，但这个值在输出端不能超过运放的供电电压。因此，它并不违反能量守恒定律。
闭环操作
上面解释的运放操作是开环的，也就是说没有反馈。我们在闭环结构中引入反馈。这个反馈路径将输出信号送到输入端。因此，在输入端，两种信号同时存在。一个是原始应用信号，另一个是反馈信号。下面的方程式显示了一个闭环运放的输出。
在V出为运算放大器输出端的电压。一个CL为闭环增益。与运算放大器相连的反馈电路决定闭环增益ACL。VD= (V1- - - - - - V2)为差分输入电压。如果反馈路径将信号从输出端反馈到非反相(+)端，我们就称反馈为正反馈。正反馈用于振荡器。如果反馈路径将部分信号从输出端反馈回反相(-)端，则反馈为负。我们对用作放大器的运放使用负反馈。每一种反馈，无论是消极的还是积极的，都有其优点和缺点。
正反馈根振荡器
负反馈管放大器
上面的解释是最基本的运算放大器的工作原理。
理想运放的特点
一个理想运放应具备以下特点:
- 无限电压增益(以获得最大输出)
- 无限输入电阻(因此几乎任何源都可以驱动它)
- 零输出电阻使输出不因负载变化而发生变化当前的)
- 无限带宽
- 零噪音
- 零电源抑制比(PSSR = 0)
- 无限共模抑制比(CMMR =∞)
实际运算放大器
上述参数都无法实际实现。实际或实际的运算放大器有一些不可避免的缺陷，因此它的特性与理想运算放大器不同。实运放具有非零和非无限的参数。
运算放大器的应用
集成运算放大器具有集成电路的所有优点，如可靠性高、体积小、价格便宜、功耗低。它们被用于各种各样的应用，例如反相放大器和非反相放大器，单位增益缓冲区，加法放大器,微分电路,积分器、加法器、仪表放大器、文氏桥振荡器、过滤器等。
