运放(Operational Amplifier),又称操作放大器、运算放大器,是一种集成电路芯片,是现代电子技术领域应用最为广泛的电子元器件之一。它的主要功能是将多个输入量经过运算得到一个输出量,并对输入量做放大、滤波、混频等处理。
运放的放大特性由输入电阻和增益来决定。具有高输入电阻和高增益的运放可以将微弱的信号放大到足以被其他电路和设备处理。普通的使用条件下,运放的输入电阻越高输出阻抗越低,增益也越大。此时,运放的增益可以达到几千或者几万倍,甚至更高。
增益是指输入电压与输出电压的比值。当运放的输入电压为0V时,输出必须为0V。之后,当输入电压在一定范围内变化时,输出电压也应该随之变化,增益即为变化量之比。通常情况下,运放的增益是由两个反馈电阻决定的。因此,反馈电路对于运放放大的条件是非常关键的。
运放采用了负反馈的方式进行增益控制,即输出信号的一部分通过电路反馈回运放的负输入端,与输入信号进行比较,从而减小误差。通过负反馈可以使运放的稳定性增强、非线性减小、零点漂移减小、共模抑制比增大等。如果没有负反馈,运放的增益很可能变化非常大,而且非常难以控制,所以负反馈对于运放的放大至关重要。
运放的负反馈电路通常采用了反馈电阻,其中反馈电阻值的大小对于反馈后的增益有很大作用。如果反馈电阻较大,反馈后的增益会变小,同时电路的稳定性和抗噪能力也会增加。反之,如果反馈电阻较小,反馈后的增益会变大,电路的稳定性和抗噪能力也会降低。
供电电压可以影响运放的放大条件。通常情况下,运放的供电电源一般为正负对称电源,正负电源的电压大小、电源噪声以及电源电流都会对运放放大的条件产生影响。
一般情况下,如果供电电压越大,运放被放大的能力也就越大;如果供电电压过大,可能会造成电路烧坏。因此,在实际的应用中,需要根据实际情况进行选择调整。