运算放大器在各方面有哪些应用？

运算放大器是一种可放大两个输入端之间的电压差的IC。运算放大器可用于各种应用，具体取决于其与外围元件的搭配。

在绝大多数的基本电路中，运算放大器均用作电压放大器，可大致分为同相放大器和反相放大器。电压跟随器(亦简称为“缓冲器”)是一种常用的同相放大器。运算放大器也可用作差分放大器、积分电路等。

运算放大器广泛用于各种应用。可以毫不夸张地说几乎所有电器中都有运算放大器。例如，运算放大器可放大来自连接物联网的家用电器和测量仪器中各种传感器的模拟信号。

运算放大器除在积分、微分、加减乘除、对数、指数等运算中运用外，用于精密测量，电源控制，通信，信息处理中，构成开关放大器，比较器，有源滤波器，功率发生器，高增益直流放大器。双端输入，单端输出，其主要参数有直流参数和交流参数。在测控电路和仪器仪表中对信号进行处理不仅包括放大和滤波，还包括对信号的各种运算，在对信号进行放大时，运算放大器是一种可供选择的器件，并且根据要求有多种选择，可选择低噪音放大器，高速放大器，高频放大器，搞输入阻抗放大器，精密放大器，低功耗与微功耗的放大器，大功率放大器，低电流放大器，等等。关键是根据实际的要求进行选择。

集成运算放大器是一种高增益、高品质、直接耦合的多级电压放大器。外界少数元件就可以对信号进行运算和处理，尽管他品种繁多，电路千差万别，但是基本结构相似通常如图所示输入级通常采用差分放大电路，以提供与输出端呈反相或同相的关系的两个输入端，并利用他的对称性提高整个电路的共模抑制比，中间放大级多有具有有源负载的共射电路组成，其主要作用提供较高的电压增益。输出级有互补的推挽电路组成，以降低输出电阻提高带负载的能力;偏置电路视为各级提供合适的静态工作点，常采用恒流源的电路。此外还有一些辅助电路如 电平移动电路，过载保护电路，以及高频补偿环节等。

集成运算放大器是一种常见的电子元器件，它广泛应用于模拟电路、信号处理、控制系统等领域。集成运算放大器主要的功能是放大电压信号。它可以将微弱的输入信号放大成为符合实际需要的信号大小，同时也可以对信号进行滤波、积分、微分等操作。集成运算放大器具有高开环增益、低输入阻抗、高输入阻抗等特点，这使得它可以在电路中扮演重要的作用。

集成运算放大器的应用

1.1 非线性电路

集成运算放大器可以用于非线性电路的设计和分析，如正弦波振荡器、方波发生器、电压比较器等电路。

1.2 模拟信号处理

在模拟信号处理方面，集成运算放大器可以应用于滤波、放大、积分、微分等操作。例如，在音频放大器中使用集成运算放大器可以将录音后的低音频信号放大到合适的大小。

1.3 数字信号处理

集成运算放大器可以与其他数字电路结合使用，实现数字信号处理功能。例如，它可以用于功率放大器中的比较器电路、DAC(数模转换器)电路等。

1.4 加法器、减法器

由集成运放可以组成加法器、减法器。这二种电路在各种书刊上介绍得比较多， 这里不再分析。

1.5 仪用放大器

由于各种传感器输出的信号一般比较微弱，所以要用高精度的仪用放大器对微小电平 的直流信号进行放大，仪用放大器由减法器拓扑而来的，利用了同相输入端高阻抗的优势。

1.6 滤波器

由集成运放可以组成一阶滤波器和二阶滤波器，其中一阶滤波器有20dB每倍频的幅频特 性，而二阶滤波器有40dB每倍频的幅频特性。为了阻挡由于虚地引起的直流电平，在运放的输入端 串入了输入电容Cin，为了不影响电路的幅频特性，要求这个电容是C1的100倍以上，如果滤波器还 具有放大作用，则这个电容应是C1的1000倍以上，同时，滤波器的输出都包含了Vcc/2的直流偏置，如果电路是最后一级，那么就必须串入输出电容。

1.7 方波、矩形波信号发生器

由集成运放构成的方波信号发生器电路这里的集成运放器作电压比较器。双向稳压管VDz 的稳定电压为士Uz 。

1.8 恒流源电路的设计

该恒流源电路可以设计出其他电流的恒流源，其基本思路就是：所有的电阻都需要采用高精度电阻，且阻值一致，用输入的参考电压(用专门的参考电压芯片)比上阻值，就是获得的输出电流。但在实际使用中，为了保护恒流源电路，一般会在输出端串一只二极管和一只电阻，这样做的好处第一是防止外界的干扰会进入恒流源电路，导致恒流源电路的损坏，二是可以防止外界负载短路时，不至于对恒流源电路造成损坏。

1.9 热电阻测量电路

电路是典型的热电阻 / 电偶的测量电路，其测量思路为：将 1-10mA 的恒流源加于负载，将会在负载上产生一定的电压，将该电压进行有源滤波处理，处理后在进行信号的调整(信号放大或衰减)，最后将信号送入 ADC 接口。该电路应用时，要注意在输入端施加保护，可以并 TVS，但要注意节电容对测量精度的影响。

在集成电路的输入与输出接入不同的反馈网络，可实现不同用途的电路，例如利用集成运算放大器可非常方便的完成信号放大、信号运算(加、减、乘、除、对数、反对数、平方、开方等)、信号的处理(滤波、调制)以及波形的产生和变换。集成运算放大器的种类非常多，可适用于不同的场合.运算放大器在电路中发挥重要的作用，其应用已经延伸到汽车电子、通信、消费等各个领域，并将在支持未来技术方面扮演重要角色。在运算放大器的实际应用中，设计工程师经常遇到诸如选型、供电电路设计、偏置电路设计、PCB设计等方面的问题。