運算放大器

首先使用真空管設(shè)計的放大器大約在1930年前后完成，這個放大器可以執(zhí)行加與減的工作。

運算放大器被設(shè)計出來的目的是將電壓類比成數(shù)字，用來進行加、減、乘、除的運算，同時也成為實現(xiàn)模擬計算機（analog computer）的基本建構(gòu)方塊。然而，理想運算放大器的在電路系統(tǒng)設(shè)計上的用途卻遠超過加減乘除的計算。今日的運算放大器，無論是使用晶體管（transistor）或真空管（vacuum tube）、分立式（discrete）元件或集成電路（integrated circuits）元件，運算放大器的效能都已經(jīng)逐漸接近理想運算放大器的要求。

由于運放的輸入電阻一般都在幾百千歐，流入運放同相輸入端和反相輸入端中的電流十分微小，比外電路中的電流小幾個數(shù)量級，流入運放的電流往往可以忽略，這相當(dāng)運放的輸入端開路，這一特性稱為虛斷。顯然，運放的輸入端不能真正開路。

運用“虛短”、“虛斷”這兩個概念，在分析運放線性應(yīng)用電路時，可以簡化應(yīng)用電路的分析過程。運算放大器構(gòu)成的運算電路均要求輸入與輸出之間滿足一定的函數(shù)關(guān)系，因此均可應(yīng)用這兩條結(jié)論。如果運放不在線性區(qū)工作，也就沒有“虛短”、“虛斷”的特性。如果測量運放兩輸入端的電位，達到幾毫伏以上，往往該運放不在線性區(qū)工作，或者已經(jīng)損壞。

運算放大器分類

低功耗型運算放大器

由于電子電路集成化的優(yōu)點是能使復(fù)雜電路小型輕便,所以隨著便攜式儀器應(yīng)用范圍的擴大,必須使用低電源電壓供電、低功率消耗的運算放大器相適用。常用的運算放大器有TL-022C、TL-060C等,其工作電壓為±2V~±18V,消耗電流為50~250μA。目前有的產(chǎn)品功耗已達μW級,例如ICL7600的供電電源為1.5V,功耗為10mW,可采用單節(jié)電池供電。

高壓大功率型運算放大器

運算放大器的輸出電壓主要受供電電源的限制。在普通的運算放大器中,輸出電壓的值一般僅幾十伏,輸出電流僅幾十毫安。若要提高輸出電壓或增大輸出電流,集成運放外部必須要加輔助電路。高壓大電流集成運算放大器外部不需附加任何電路,即可輸出高電壓和大電流。例如D41集成運放的電源電壓可達±150V,μA791集成運放的輸出電流可達1A。