运算放大器的一个主要用途是放大信号的电压幅度。在电子电路中，很多信号源提供的信号电压很小，无法被后续的电路正常地处理。这时就需要使用运算放大器来增加信号电压的幅度，以使信号能够被后续电路正确地处理。
运算放大器有很高的输入阻抗和很低的输出阻抗，因此它能够承担来自外界的微弱信号（如传感器输出的信号）。运算放大器的增益也非常大，可以将微弱的信号电压放大到能够被其他电路处理的合适范围。
运算放大器还可以用来实现信号的滤波和调理。在某些情况下，信号可能被混入了噪声或干扰信号，需要对其进行滤波，以便更好地提取所需的信号信息。运算放大器可以配合带通滤波器、低通滤波器、高通滤波器等电路一起工作，对信号进行滤波处理。
此外，运算放大器还可以作为电路中的积分器或微分器使用，以实现对信号的调理。例如，可以将运算放大器结合电容和电阻组成积分器，用来对电压信号进行积分；也可以将运算放大器结合电容和电阻组成微分器，用来对电压信号进行微分。
运算放大器还可以用来实现多种数学运算，如加法、减法、乘法、除法、求反等。具体来说，可以通过对运算放大器的反馈电路进行调整，改变电路中各个元件的关系，从而实现不同的数学运算。
例如，当反馈电路中的电阻配置为串联状态时，电路的增益将变得非常高，此时运算放大器可以用来实现乘法运算。而当反馈电路中的电阻配置为并联状态时，电路的增益将变得非常低，此时运算放大器可以用来实现除法运算。
由于运算放大器有很高的增益、灵敏度和精度，因此经常被用于控制系统和信号处理。例如，在自动控制系统中，运算放大器可以有效地放大输入信号，控制被控系统的输出。在信号处理系统中，运算放大器可以用来调理输入信号，提取其中的有用信息，并将其输出到后续的电路中。
此外，在科研领域和工业生产中，运算放大器还可以被广泛应用于测量、检测和控制等方面，比如用来测量压力、温度等物理量，用来控制电机、马达等机电设备，用来诊断车辆电子系统等。
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