集成電路是采用專門的制造工藝，在半導體單晶硅上，把晶體管、場效應管、二極管、電阻和電容等元器件以及它們之間的連線所組成的電路制作在一起，使其具有特定功能的芯片。

1.組成

集成運放由輸入級、中間級、輸出級和偏置電路四部分構成。

①輸入級

輸入級又稱前置級，通常是一個雙端輸入的高性能差分放大電路。一般要求輸入阻抗高，差模放大倍數大，抑制共模信號能力強，靜態(tài)電流小，對整個集成運放的性能參數至關重要。

②中間級

中間級是集成運放的主放大器，其作用是使集成運放具有較強的放大能力，多采用共射(晶體管)(或共源(MOS管))放大電路，其電壓放大倍數可達幾千倍。

③輸出級

輸出級具有輸出電壓線性范圍寬、輸出阻抗小(即帶載能力強)、非線性失真小等特點，通常采用互補輸出電路。

④偏置電路

偏置電路用于設置集成運放各級放大電路的靜態(tài)工作點。

2.特點

①開環(huán)差模放大倍數(增益)超級大

②差模輸入電阻超級大

③輸出電阻超級小

3.用途

1.加減乘除 2.積分/微分 3.電壓跟隨器

4.電壓比較器 5.同向/反向放大器 6.差分放大器

7、I/V轉換 8、精密電流源 9、波形發(fā)生器

4.工作原理

信號輸入：

當輸入信號從 “-” 端口輸入放大器時，輸出端的輸出信號與輸入信號反相;

當輸入信號從 “+” 端口輸入放大器時，輸出端的輸出信號與輸入信號同相;

當兩個輸入端口同時輸入信號時，運算放大器實現減數運算，輸出信號與較大的一方同相。

理想運放：

一個理想的運算放大器必須具備下列特性(這些東西是理論東西，就算不懂這些名詞，也不影響后面我們會使用運放)：

無限大的輸入阻抗、等于零的輸出阻抗、無限大的開環(huán)回路增益、無限大的共模排斥比的部分、無限大的頻寬。

線性區(qū)：Vout = 開環(huán)增益* ( Vin+ - Vin-) ，

開環(huán)增益為差模開環(huán)放大倍數，非常高，可達幾十萬倍，因此，集成運放的線性區(qū)非常窄。

假如運放的正輸入端的電壓高于負輸入端的電壓 ，即便只高一點點，由于開環(huán)增益無限大，所以他還是會產生他能夠輸出的最大正電壓 。

相反的，假如運放的正輸入端的電壓低于負輸入端的電壓 ，所以他還是會產生他能夠輸出的最大負電壓。

非線性區(qū)：輸出電壓要么Uom，要么?Uom，達到飽和，一般用于比較器。

電流流向

運放的輸入端是沒有電流流入或者流出的，但是輸出端是可以經過電流的! 因為他有著無限大的輸入阻抗。

輸出端的電流流向如下圖所示

(電流通過正電源流向輸出，或者通過輸出流向負電源)

輸出端的這些電流是由運放的供電端提供的，

為什么運放的輸出最大值不可能超過供電電源，輸出的最小值不可能低于負電源

( 電流是從電壓高的地方流向電壓低的地方 )。

5.單電源供電和雙電源供電

最開始運放都是雙電源供電，一個正電源一個負電源且絕對值相同。應變便攜設備低功耗的需求，減少電源個數降低電源電壓的節(jié)能需求。

總結：單的都能用雙的，雙的用單的會有問題。

1：在放大直流信號時

如果采用雙電源運放，則選擇雙電源供電。 如果采用單電源運放，則單電源供電或雙電源供電都可以正常工作。

2：在放大交流信號時

無論是單電源運放還是雙電源運放，采用正負雙電源供電都可以正常工作; 對于單電源運放，表現為無法對信號的負半周放大，要采用單電源，就需要所謂的“偏置”。

區(qū)別

雙電源的總動態(tài)范圍、輸出電壓/電流、精度、負載抗干擾性優(yōu)于單電源運放。

a)供電電壓的區(qū)別

b)單電源供電的同向輸入放大器要求輸入電壓不能為負

c)單電源供電的反向輸入放大器要求輸入電壓不能為正

d)單電源供電的運放要放大交流信號必須提供合適的偏置電壓。

第一張圖是一個電壓型運放，電流信號轉電壓信號，在這個電路中運放的虛短虛斷是否還成立，左側是一個電流源，如果虛短虛斷成立，運放的兩個引腳電壓都是0，但是電流源又會在電容上產生壓降，又產生矛盾，這種情況下給如何分析輸入輸出的數量關系?

第二張圖是一個電流型運放，雖然說電流型運放從正輸入端看進去阻抗是有限的，但是該電流型運放正端接地，在這種電流型運放的電路中是否滿足虛短虛斷條件，如果滿足那是否又和上面一個一樣又產生了矛盾，電流源在電容上產生壓降，運放兩端電壓又相等。