运放(Operational Amplifier,简称Op Amp)是一种集成电路,主要功能是通过不同的电路配置实现不同的信号增益、滤波、积分、微分等电路处理功能。运放内部由多个晶体管、电阻、电容等元件组成的复杂电路,能够将输入信号进行放大、抑制、反相、积分、微分等处理。它是模拟电路中最为常用的一种元件,具有高输入阻抗、低输出阻抗,增益稳定,动态响应快等特点。
运放的基本功能是信号放大,即将原始信号放大N倍,其中N为运放的增益。运放的输出量取决于两个输入端之间的电压差。在一个典型的运放电路中,至少有一个正电压输入端和一个负电压输入端,输出端则将电压信号输出到外部电路。通过不同的电路配置,可以实现不同的信号处理功能,如非反相放大、反相放大、电压跟随器、滤波、积分、微分等。
其中,非反相放大的电路配置是最常用的,它基本上是将原始信号乘以一个增益系数,即输出信号等于输入信号想乘以一个固定的放大倍数。
使用运放进行信号处理时,其特点主要体现在以下几个方面:
1、高输入阻抗:运放的输入端阻抗很高,使得输入电路对信号源的影响最小。
2、低输出阻抗:输出阻抗很小,电路连接不同负载时,放大倍数不变。
3、增益稳定:运放的增益稳定性好,不会受电源电压、温度等外界因素的影响。
4、动态响应快:运放输出的变化速度很快,适用于采集高速变化的信号。
因为运放具有以上优良的性能,所以它在电子电路中应用非常广泛。常用于放大信号、滤波、积分、微分、比较等电路中,在音频系统、计算机音响、无线电收音机、广播电视等领域都有广泛的应用。此外,在自动控制系统、医疗电子仪器、汽车便携式设备等产品中,也广泛使用运放。