【技术】详解运算放大器的工作原理

时间： 2021-09-18 来源：聚洵

聚洵将在本文介绍运算放大器的工作原理。运算放大器具有两个输入端和一个输出端，如图1-1所示，其中标有“+”号的输入端为“同相输入端”而不能叫做正端)，另一只标有“一”号的输入端为“反相输入端”同样也不能叫做负端，如果先后分别从这两个输入端输入同样的信号，则在输出端会得到电压相同但极性相反的输出信号：输出端输出的信号与同相输人端的信号同相，而与反相输入端的信号反相。

运算放大器所接的电源可以是单电源的，也可以是双电源的，如图1-2所示。运算放大器有一些非常有意思的特性，灵活应用这些特性可以获得很多独特的用途，总的来说，这些特性可以综合为两条：
1、运算放大器的放大倍数为无穷大。
2、运算放大器的输入电阻为无穷大，输出电阻为零。

现在来简单地看看由于上面的两个特性可以得到一些什么样的结论。

首先，运算放大器的放大倍数为无穷大，所以只要它的输入端的输入电压不为零，输出端就会有与正的或负的电源一样高的输出电压本来应该是无穷高的输出电压，但受到电源电压的限制。准确地说，如果同相输入端输入的电压比反相输入端输入的电压高，哪怕只高极小的一点，运算放大器的输出端就会输出一个与正电源电压相同的电压;反之，如果反相输入端输入的电压比同相输人端输入的电压高，运算放大器的输出端就会输出一个与负电源电压相同的电压(如果运算放大器用的是单电源，则输出电压为零)。

其次，由于放大倍数为无穷大，所以不能将运算放大器直接用来做放大器用，必须要将输出的信号反馈到反相输入端(称为负反馈)来降低它的放大倍数。如图1-3中左图所示，R1的作用就是将输出的信号返回到运算放大器的反相输入端，由于反相输入端与输出的电压是相反的，所以会减小电路的放大倍数，是一个负反馈电路，电阻Rf也叫做负反馈电阻。

还有，由于运算放大器的输入为无穷大，所以运算放大器的输入端是没有电流输入的——它只接受电压。同样，如果我们想象在运算放大器的同相输入端与反相输入端之间是一只无穷大的电阻，那么加在这个电阻两端的电压是不能形成电流的，没有电流，根据欧姆定律，电阻两端就不会有电压，所以我们又可以认为在运算放大器的两个输人端电压是相同的(电压在这种情况就有点像用导线将两个输入端短路，所以我们又将这种现象叫做“虚短”)。

发送到邮箱 |
+1 赞 0
收藏
评论 0
| 转发至：

本文由Batman转载自聚洵，原文标题为:运算放大器的工作原理，本站所有转载文章系出于传递更多信息之目的，且明确注明来源，不希望被转载的媒体或个人可与我们联系，我们将立即进行删除处理。

全部评论（0）

暂无评论

【选型】运放LMV358-SR可Pin-to-Pin替换LMV358BP用于烟雾探测器，具有2.1V更低输入电压

在烟雾探测器光电流检测放大电路中，需要用到双运放将电流信号转换为电压信号并放大。某客户设计了一款烟雾探测器，采用两节1.5V干电池串联供电，选用了思瑞浦的运放LMV358BP，其最低输入电压为2.5V，不能充分利用干电池能量，本文介绍聚洵1MHZ高压双极运算放大器LMV358-SR，其最低输入电压到2.1V，可Pin-to-Pin替代LMV358BP。

2020-06-30 - 器件选型

【选型】国产高精密零漂移运放GS8331/8332可以Pin-to-Pin替代TI的OPA333 /2333

聚洵（Gainsil）推出的GS833x系列 (GS8331（单）、GS8332（双））高精密零漂移运算放大器采用台积电先进的CMOS工艺及全新的斩波电路结构设计，可以Pin-to-Pin替代TI的OPA333/2333，参数几乎相同，输入输出都是轨到轨。

2020-03-05 - 器件选型

聚洵（Gainsil）信号链产品选型指南

目录- 企业简介运算放大器比较器电压基准线性稳压器模拟开关

型号- GS87XX系列,GS8047NL,GS321Y,GS4558,LM3XXH系列,GS8047NH,GS358A,GS814X系列,GS3XX,GS358B,GS8709Y,GS8592,GS8591,GS8547系列,GS8594,GS8358,GS3101,GSV33X系列,GS3221,GS872X系列,GS393,LM324H,GS8559系列,GS2261,GS2262,GS8631NH,GS2264,GS8631NL,GS3XX系列,GS8332,GS8331,GS8092N,GS8334,GS321A,GS321B,GS8705系列,GS8091N,GS85XX,GS833X,LMV321,GS8143NL,GS853X系列,GS8549系列,GS8552,GS8551,GS8557,GS8554,GS600X,GS6001Y,GS8559,GS8558,GS7227,LM358,GS4157B,GS358A系列,GS809X系列,GS321YA,GS8143NH,GSV331系列,GS86XX,GS8558NY,LM321,LM324,GS8711系列,GS8531,GS8534,GS8532,GSV331R,GS8539,GS852X,GS8538,GS321YA系列,GS8537,GS80XX系列,GSV332系列,GS8706X,GS8706U,GS809X,GS8537系列,GS6001,GS6004,GS655X系列,GS6002,GS8707系列,GS8549,GS853X,GS8548,GS8547,LM3XX,GS8706X系列,GS862X,GS8043NL,LMV358,GS8750,GS8750系列,GS805X系列,GS8634,GS8632,GS8631,GS874X,GS2401C,GS431,GS8094,GS8092,GS85XX系列,GS8091,GSV33X,LM3XXH,GS8012系列,GS8524,GS8043NH,GS8522,GS8521,GS863X,GS2302,GS2301,GS872X,GS600X系列,GS8052N,GS324,GSV331,GS321,GSV332,GS8054,GS8052,GS8051,GS6551,GS6554,GS6552,GS804X,GS874X系列,GS226X系列,GS8721NH,GS339,GS8628,GS8749,GS863X系列,GS8709系列,GS8051N,GS331,GS8721NL,GS321A系列,GS804X系列,GS852X系列,GS8539系列,GS8740,GS805X,GS8744,GS8622,GS8743,GS8621,GS8742,GS8741,GS8748,GS8626,GS8747,GS655X,GS8746,GS8624,GS8745,GS862X系列,LM3XX系列,GS393A,GS8711,GS814X,GS8712,GS358,GS339A,GS8021系列,GS8042,GS8041,GS8046,GS8740系列,GS8045,GS833X系列,GS8044,GS8722,GS8721,GS8600,GS8048,GS8557系列,GS3157,GS8724,GS86XX系列,LM321H,GS8012,GS8011,GS8331Y,GS3005,GS8707,GS8706,GS8746U,GS8705,GS8709,GS8142,GS8021,GS8141,GS3130,GS8144,LM358H,GS4580

2023/3/30 - 聚洵 - 选型指南

GS321/358/324 1MHz CMOS轨到轨IO运算放大器，带RF滤波器

型号- GS321-CR,GS321Y-CR,GS358 FAMILY,GS358,GS324,GS358-SR,GS321,GS358-FR,GS358-MR,GS321Y-TR,GS321-TR,GS358-DR,GS324-TR,GS324-SR,GS321 FAMILY,GS324 FAMILY

March 2020 - 聚洵 - 数据手册 - REV_V2

GS8331/GS8332/GS8334 350KHZ Zero-Drift CMOS Rail-to-Rail IO Opamp with RF Filter

型号- GS8331-TR,GS8332-SR,GS8331-CR,GS8331-SR,GS8334-SR,GS8334-TR,GS8332,GS8332-FR,GS8331,GS8331Y-TR,GS8332-MR,GS8334

聚洵 - 数据手册 - V1 查看更多版本

聚洵（Gainsil）运算放大器选型指南

目录- Op Amps

型号- GS321Y,LM321,GS8052N,GS324,GS358A,LM324,GS321,GS8054,GS6591,GS8592,GS8052,GS8591,GS8051,GS6551,GS8332,GS8552,GS6594,GS8331,GS8551,GS8594,GS6592,GS8634,GS8092N,GS6554,GS8632,GS8631,GS8334,GS8554,GS6552,GS358,GS8051N,LM358,GS321A,GS321YA,GS8094,GS8092,GS8091,GS6041,GS6044,GS6001,GS6042,GS6004,GS8722,GS8721,GS6002,GS8091N,GS8724

聚洵 - 选型指南