運算放大器（簡稱運放）是常用的、高精度的、微小訊號放大器件，它有著許多令人稱奇的用法。

一個典型的運放帶有一個同相輸入端、一個反相輸入端、兩個直流電源引腳（正極和負極）、一個輸出端和附加的調零引腳。

需要說明的是，在一般的電路圖中，電源的正負極經常被省略。

就運算放大器本身而言，它的工作原理是很簡單的。如果反相端V-上的電壓比同相端V+上的電壓高，輸出端的電壓將趨於負電源端-Vs。相反的，如果V+>V-，輸出電壓將趨於正電源電壓+Vs。也就是說，只要兩個輸入端電壓有微小的不同，運放便會有最大輸出電壓。

運放的原理講完了，可能這時候你會問，運放就是這麼個玩意啊，那平時大家都把運放說的神乎其神的，可是我卻看不出它到底有哪些非比尋常的地方。不就是輸入端電壓稍有變化，輸出端電壓就會從一個輸出最大值轉換到另一個最大值。僅此而已啊，我甚至都不知道它能幹什麼用？

確實，僅從上面的介紹，運放的應用範圍確實很窄。但是引入負反饋後，運放將會有各種神奇的應用。

當把輸出端的訊號反饋到反相輸入端（這就是負反饋），運放的放大倍數就可以得到控制--防止運放輸出飽和。

例如，將一個反饋電阻連線在輸出端和反相輸入端之間，如下圖所示，輸出端輸出的訊號電壓取決於反饋電阻的大小。Vout=-Vin（Rf/Rin）。

輸出的負極性訊號意味著反饋訊號連線到放大器的反相輸入端--反相的結果。由這個公式可見，調整反饋電阻Rf的大小，就可以調整輸出訊號的幅度大小，即調整放大倍數。

在負反饋迴路中增加其他元件，放大器還可以實現其他大量有趣的功能：電壓調節電路、電流-電壓變換器、電壓-電流變換器、振盪電路、運算電路（加法器、減法器、乘法器、除法器、積分器等）、波形發生器、濾波器、整流器、峰值檢波器、取樣保持電路等。

除負反饋外，還有正反饋，即輸出端訊號透過網路連線到放大器的同相輸入端。

正反饋與負反饋相反。它使運放趨於飽和，相對於負反饋網路，正反饋較少應用，常見的有比較器、振盪電路等。

一個運放是由許多的三極體、許多的電阻和一些電容組成的積體電路。下圖所示是一個通用的雙極性運放的原理圖。

這個運放由三個最基本的部分構成：高輸入阻抗差動放大器、帶有電平變換（允許輸出正負極性轉換）的高增益電壓放大器和一個低輸出阻抗放大器。實際的運放包含更復雜的結構，但這對輸入輸出端的變化沒影響。也就是說，我們沒必要去了解運放電路內部電流和電壓的執行情況，只要記住與輸入、輸出有關的規律。這看起來像是在迴避難點，但卻很有效。

運算放大器工作原理是什麼？

在模擬積體電路和控制領域常用到的電子器件之一就是運算放大器，在學習的時候對它的理解就是侷限於公式推導。在電路除錯過程中，遇到除錯不順暢時，有時師傅說增大某某電阻或減小某某電容試試，這種辦法有時還真管用，可是不知其精髓，就知道能應急。

運算放大器的原理此圖是運算放大器電路圖，計算和分析此電路。假設此運算放大器的開環放大倍數A＝∞、電壓約±13V，而飽和輸出電壓約Uo＝±12V。規定此圖反饋節點為1。圖中的R1、RF分別為1kΩ、2kΩ。R2為平衡電阻，ui＝+3V。動態過程:設初始狀態uo＝0，當ui＝+3V時，節點1電壓為正，由uo＝A×(u+-u-)，得uo＝A×(0-u1)＝-12V。假設此時節點1電壓為負，由uo＝A×(u+-u-)，得uo＝A×(0-u1)＝+12V。於是uo的電壓從-12V到+12V過渡，經過-6V時則u1趨向於零，且滿足uo＝A×(u+-u-)。因為A很大，所以可穩定在-6V。

當某時刻uo受擾動uo變為-6(+)，則u1趨向於0(+)，由uo＝A×(u+-u-)，則uo趨向於-12V，輸出減小，當uo達到-6(-)時，則u1趨向於0(-)，由uo＝A×(u+-u-)，則uo趨向於+12V，輸出增大，最終維持在-6V，達到動態平衡。由此可見，運算放大器的工作特性由uo＝A×(u+-u-)來決定，可將此式視為運算放大器的本質公式，其本質就是差分放大。即輸入增大，輸出反相增大，同理可得，輸入減小，輸出反相減小。類似小時候玩的蹺蹺板，一頭翹起另一頭下降，於是引出了運算放大器的槓桿原理。在運算放大器的線性區，視運算放大器的輸入端ui和輸出端uo為槓桿兩端，視槓桿支撐點為u1，如圖所示(A)。輸入、輸出與阻抗值(臂長)成正比，把此現象叫運算放大器的槓桿原理。對於此圖來說，輸入增大，輸出反相增大，可理解為滯後180°。而現實中用到的運算放大器開環增益並不是無窮大，一般情況約10^5。

當運算放大器進入飽和區工作時，此時輸入ui、參考點u1視為槓桿的兩端，而輸出uo視為槓桿的支撐點，如圖所示(B)。

輸入與參考點電壓u1成正比，視為運算放大器的槓桿原理。一般情況下，運算放大器對應的型別如圖(A)的槓桿原理，比較器型別的對應如圖(B)的槓桿原理。

實際中運算放大器的開環增益並不是無窮大，而是約為10^5，其中速度與精度的要求往往相互矛盾。高速度要求的是高單位增益頻率，而高精度要求的是高直流增益，因此在同一個運算放大器要實現高速度和高精度難度大。由於某些運算放大器的頻率特性並不是很好，在中高頻時其開環增益有限，由其本質公式可知，得知其"虛短"效果不佳，故開環增益越大，則調節器就精準。

一個三極體可以放大一百多倍，很多級串起來，就能放大幾萬倍，就是運算放大器了，可以把幾毫伏的訊號放大到幾十伏。

實際電路里，為了達到很多技術指標，就弄得很複雜，不是每一級一個三極體那樣簡單，比如輸入級要差分，輸出級要射極跟隨

運算放大器的工作原理是什麼？

答；運算放大器是一種積體電路，它是將電阻器、電容器、二極體、晶體三極體以及它們的連線線等全部整合在一小塊半導體基片上的完整電路。

常用F007型的封裝有圓外殼封裝、扁平單列插封裝和雙列直插封裝三種形式。

積體電路可以分為數字積體電路和模擬積體電路兩大類。整合運算放大器是模似積體電路中應用最多的一種。

整合運算放大器，簡稱整合運放或運放。它的電路圖型符號如下圖1一1所示。

常用的整合運放有單運放、雙運放、四運放。這些僅是為它在不同條件和功能要求而製造而己。

從圖中可知整合運算放大器有三個端子，即反相輸入端子、同相輸入端子和輸出端子。與輸出電壓極性相反的輸入端稱為反向輸入端（用符號“一”表示）、與輸出端電壓極性相同的輸入端稱同相輸入端（用符號“+”表示）。

1、整合運放根據效能要求，可分為通用型和專用型。通用型的直流特性較好，效能上能夠滿足許多領域應用的需要，價格也便宜。專用型運放低功耗型與高輸入阻抗型、高速型、高精度型及高電壓型等等。雖然整合運放的產品種類很多，內部電路也各有差異，但從電路的中 總體結果上來看又有許多共同之處。它們實際上都是直接耦合的多級放大器，極高的電壓放大倍數。通常都是由輸入級、中間級、輸出級和偏置電路四部分來組成。如下圖1－2所表示。

2、為了便於瞭解整合運放的組成，下面以中國產通用型整合運放F007型進行分析介紹。 F007型整合運放由24個三極體、10個電阻器和1個電容器所組成，其原理電路圖如圖1－3表示。

①輸入級。它是整合運放效能指標好與壞的關鍵，通常採用差分放大電路來減小溫度漂移，獲得儘可能高的共模抑制此，以及良好的輸入特性。輸入級還要求具有高的輸入電阻，可以採用共集、共基複合電路。 F007的輸入級是由VT1~VT6組成的差動式放大電路，由vT6的集電極輸出，VT1、VT3和VT2、VT4組成共集……共基複合差動電路。ⅤT7用來構成VT5、VT6的偏置電路。

②偏置電路。它根據各級的需要，整合運放內部採用各種形式的電流源電路。電流源具有很大的動態電阻，可以作為中間級的有源負載和差分電路的恆流源電阻。電流源還為各級提供小而穩定的直流偏置電流，從而確定合適而穩定的靜態工作點。 在電路中，由+Ucc→VT12→R5→VT11→Uee構成主偏置電路。主偏電路中VT11和V10組成微電流源，由lc10供給輸入級中的VT3、ⅤT4的偏置電流。ⅤT8和VT9組成映象電流源，供給VT1、VT2的工作電流。必須指出，由輸入的偏置本身構成反饋環，可減小零點漂移。ⅤT12和ⅤT13構成雙端輸出的映象電流源，VT13是一個雙集電極的PNP型三極體，可以看成兩個三極體，它們的兩個基→射結互為並聯。一路輸出VT13的集電極B，提供VT17的偏置電流，同時又作為中間放大級的有源負載；另一路輸出為vT13的集電極A，提供了輸出級的偏置電流。

③中間級。它是整合運放的主要電壓放大級，採用帶有源負載的共射或共基放大電路來挖提高電壓增益，並將差分放大電路的雙端輸入轉換成整合運放的單端輸出。 F007整合運放這一級由ⅤT16和ⅤT17組成複合管共射極放大電路，其交流阻抗很大，所以這一級可以獲得很高的電壓放大倍數，與此同時它也具有較高輸入電阻。

④輸出級。它是用來提高電路的輸出電流和功率，即帶負載能力。 F007整合運放的輸出級是由VT14和VT20組成的互補對稱電路。為了使電路工作於甲乙類放大狀態，利用VT18管集→射極兩端電壓Uce18接於VT14和VT20兩管基極之間，給ⅤT14、VT20提供一起始偏置電壓，同時利用VT19管（接成二極體）的Uee連線於VT18管的基極和集電極之間，形成負反饋偏置電路，從而使Uce18的值比較穩定。 這個偏置電路由VT13A組成的電流源供給恆定的工作電流，VT22管接成共集電極電路。減小對中間級的影響。 為了防止輸入級訊號過大或輸出短路而造成的損壞，電路內備有過電流保護元件。當正向輸出電流過大，流過VT14和R9的電流增大，將使R9兩端的壓降增加到足以使VT15管由截止狀態進入導通狀態，Uce15下降，從而限制VT14的電流。當負向輸出電流過大時，流過VT20和R10的電流增加，使R10兩端電壓增大，使VT21由截止狀態進入導通狀態，同時VT23和VT24均導通，降低VT16及VT17的基極電壓，使vT17的Uc17和VT22的Ue22上升，使vT20趨於截止狀態，因而限制了VT20的電流，達到了保護的目的。 整個電路要求當輸入訊號為零時輸出也應為零，在電路的輸入級中，VT5、VT6管發射極兩端還可以接一電位器RP，中間滑動觸點接－Uee，從而來改變vT5、vT6的發射極電阻來保證整合運放靜態時輸出為零的要求。

以上就是整合運放塊的工作原理。 希望對提問者和初學者有一點幫助。

知足常樂2018.3.20於上海

手打，勿噴，儘量說的可以聽懂吧。

放大器就是類似一個水龍頭，你要麼開開啟放水，要麼關起來不防水。這就類似運放的比較。

運放有個很常用的功能：放大。放大也不是無限放大。這裡只說單電源。當選擇好合適的反饋控制環路後，就會按一定比例的去輸出一個輸入的電壓。好像說不通了。。。

再簡單點吧，運放裡面就是一堆三極體，，每個三極體就是工作在一個可調電阻的可調範圍之內，也就是放大區

唉，不善言談，說不通了，隨便混點字吧

運算放大器我們有時候也簡稱為“運放”，它是具有放大倍數的功能電路單元。主要應用在：

①訊號放大： 利用開環增益大特點，在心電圖訊號取樣、各種感測器訊號放大等

②阻抗變換 ：利用高阻抗輸入、低阻抗特點，在數模轉換器、各種感測器電路等

下面介紹運放器在加減實現反相同相方面的作用 。

1、加法器

Vout/R3 = V1/R1 + V2/R2，如果R1=R2=R3，則有Vout=V1+V2，輸出等於輸入相加之和，因此我們經常稱之為加法器

2、減法器

由透過R1的電流等於透過R2的電流以及透過R4的電流等於R3的電流，當R1=R2，R3=R4時候 ，Vout=V2-V1，輸出等於輸入相減，因此我們經常稱之為減法器

3、反相放大器

R1和R2相當於串聯，因此流過R1和R2電流是相等的，則有Vout = (-R2/R1)*Vi

4、同相放大器

Vout=Vi*(R1+R2)/R2 ，這就是同相放大器計算的公式

現在的運算放大器基本上都是整合化，像LM258, LM358, LM358A, LM2904, LM2904A, LM2904V, NCV2904、NE5532, NE5532A SA5532, SA5532A等，普遍用於資料放大等電路。