電路圖解，運算放大器應用介紹

放大器是能把輸入訊號的電壓或功率放大的裝置，由電子管或晶體管、電源變壓器和其他電器元件組成，用在通訊、廣播、雷達、電視、自動控制等各種裝置中。

首先，先了解放大器，放大器在電路圖中可以用一個三角形符號表示，尖的一端是輸出端（OUT），另一端為輸入端（IN）；有時也畫作一個方框，里面畫一個三角形，三角形就代表放大器。符號僅僅代表放大器，不管放大器是什么形式的電路，電子管、三極管、分立元件、集成模塊等都可以用一個三角形代表放大器。

符號只代表放大器，不代表什么形式的放大器

三極管的放大電路

可以把三極管的放大電路、單結晶體管的放大電路、場效應晶體管的放大電路、功放的電路等都可以簡化為一個三角形符號，這樣就可以不必畫出內部的元件，可以代表這個電路就是有放大的功能。

放大器除了輸入端和輸出端，其他的功能引腳可以畫在旁邊，比如電源腳可以畫在旁邊。放大器有使用雙電源的，接正電和負電。用雙電源供電的放大器，輸入輸出通常不需要使用耦合電容，因為靜態時，它們的電壓為零伏。

當使用的是單電源的時候，同樣還是上面是正下面是負，只是單電源的接法，負電源一般就是地線，這時輸出端或者輸入端靜態電壓經常是電源電壓的一半，至少它不是零伏，所以需要電容來耦合，隔直流通交流。

有時在集成模塊的內部會看到兩種不同的符號，與前面介紹的不同的是右邊的放大器OUT端多了一個圓圈，代表方向放大，而前面介紹的就是同相放大器。

可以理解為同相放大器輸出端的變化規律和輸入端的變化規律是相同的，輸入上升，輸出也上升，輸入下降，輸出也下降，即正向位放大；而反向放大剛好相反，輸出端的電壓變化方向和輸入端相反，輸入端電壓上升輸出端電壓就下降，輸入端電壓下降，輸出端電壓就上升，即反向位放大。

同相位放大：輸入端的變化方向和輸入端的變化方向相同，就是零度的相位差；

反相位放大：輸出端的變化方向和輸入端的變化方向相反，它就是180°的相位差；

對于同相位放大器它的輸入端電壓上升的時候輸出端也會上升，同步的變化，只是由于放大作用輸出端的變化幅度更大，其中的放大實際就是以小控大，用小的電壓或電流控制大的電壓或電流，習慣把它稱為放大作用；

對于反相位放大器輸入端電壓變換的時候輸出端變換方向和它相反，而且是同步變化的。

同相位放大器的標識方法就是在輸入端標一個“IN+”，或者直接標一個“+”號；而反相位放大器有兩種標識方法，如右圖，一個是在OUT端標一個圈，另一個就是在左側標一個“IN-”，或者接標一個“-”號。

當我們把同相位放大和反相位放大功能放到一起合并起來，就形成了運算放大器，當然里面不是兩個獨立的放大器，而是先對比兩個腳的電壓差，然后再放大。兩個輸入端電壓變化的時候對輸出端都會產生影響，就看哪一個的電壓變化幅度比較大，誰對輸出端的控制就起主導作用。下面就是運算放大器的基本符號。

它的主要功能是對比IN+和IN-兩個腳的電壓，然后再把它們的差值進行放大，然后輸出。首先第一點，運算放大器，具有很高的放大倍數，不論電流放大還是電壓放大，常規的運算放大器，放大倍數一般都會在1萬倍以上，5、6萬倍也正常。通常所說的開環放大就是沒有反饋的（不管正反饋還是負反饋），即沒有反饋情況下的放大倍數，就是對輸入端兩個電壓之差進行的放大。

實際的運算放大器只能是有很高的放大倍數，而理想的運算放大器應該是無窮大的放大倍數，也就是說希望運算放大器的放大倍數很大，大到它不影響我們對電路的計算，所以很多計算公式，都是把運算放大器的放大倍數當作無窮大來計算。有時候看到電路圖中出現這個符號，一個框就是代表一個模塊，而里面的三角形代表的是放大器，后面的符號是無窮大，就是說放大器的放大倍數是無窮大，只有理想放大器，才有無窮大的放大倍數，實際放大器的放大倍數不會是無窮大，但是在電路圖中會出現這樣的符號，也就是說電路的設計是按照放大器的放大倍數無窮大來設計的。

運算放大器屬于一個對比放大器，它主要是對兩個輸入端的電壓進行比較，然后把他們的電壓差進行放大輸出，輸出電壓等于

由于運算放大器的開環放大倍數很大，計算以后有可能輸出很高的輸出電壓，但是實際的電壓不可能很高，會受到電源電壓的限制，不會比電源電壓高，例如，算出來輸出電壓為20V，但實際它不應該有20V，因為它會受到電源的限制，如果電源是12V，那邊輸出電壓不會超過12V。有些運算放大器的電路，其輸出可以達到電源電壓，但是有些只能接近電源電壓。

而對于一個理想的運算放大器，它的放大倍數是無窮大，同相位的電壓比反相位的電壓高，經過放大后輸出最可能高的電壓；同相位的電壓比反相位的電壓低，經過放大后輸出最可能低的電壓。

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