在模拟电路基础中运算放大器作为基础的元器件，熟知其基础知识对于电子工程师来说很重要。本文将介绍继承电路运算放大器的原理、符号、电路模型等基础知识。
集成电路运算放大器
集成电路运算放大器是一种高增益的多级直接耦合的电压放大器，采用集成工艺，将大量半导体三极管、电阻、电容等元器件及其连线制作在一块单晶硅的芯片上。
它最初用于信号的运算，故称为集成运算放大器，简称集成运放。基本结构通常由4部分组成，即输入级、中间级、输出级和偏置电路。
集成运放符号：
国家标准符号和常用符号
集成运放的电路模型：
集成电路中的集成电路运算放大器是电子工程领域中至关重要的组件，尤其在模拟电路设计中起着核心作用。运算放大器，简称为运放，是一种高增益的多级直接耦合电压放大器，它通过集成工艺将众多的半导体元件，如三极管、电阻和电容等，以及它们之间的连接集成在单片硅芯片上。由于这种器件最初主要用于信号运算，故得名集成运算放大器。
集成运放的基本结构通常包括四个主要部分：输入级、中间级、输出级和偏置电路。输入级负责处理微弱的输入信号，中间级则提供较高的增益，输出级确保能够驱动负载，而偏置电路则为整个放大器提供合适的静态工作点，保证稳定的工作状态。
集成运放的符号有两种常见的表示方式：国家标准符号和常用的图形符号。这两种符号均能直观地表示出运放的输入和输出端，以及可能存在的反馈路径。
在电路模型方面，集成运算放大器被简化为理想模型，以方便分析。理想运放假设具有无限大的开环电压增益（Aod = ∞），无穷大的输入电阻（rid = ∞）和零的输出电阻（ro = 0）。此外，理想运放还具有无限大的转换速率（SR = ∞），这意味着它可以瞬时响应任何输入变化。
然而，实际中的集成运放并不具备这些理想特性。例如，输入电阻和输出电阻都是有限的，开环电压增益也是有限的，转换速率受限于内部电路的物理限制。在实际应用中，为了使运放能在线性区工作，通常会引入负反馈，这样可以稳定输出并提高电路的性能。
在线性区，理想运放有两个重要的特性：虚短和虚断。虚短是指当运放处于线性工作状态时，由于Aod非常大，输入电压差uid近似为零，因此输入端（u+ 和 u-）电压相等，即u+ - u- ≈ 0。虚断则是指由于输入电阻无穷大，流过输入端的电流几乎为零，即i- ≈ i+ ≈ 0。
非线性区则是指当运放工作在饱和或截止状态时，此时输出电压只存在高电平（UOH）或低电平（UOL），输入电压不再遵循虚短原则，但仍然保持虚断特性。
集成运放在线性区的应用广泛，如在运算电路（如加法器、减法器、乘法器等）和有源滤波电路中发挥着关键作用。而在设计时，工程师需要考虑实际运放的参数和性能指标，以确保电路的稳定性和精度。
理解和掌握集成电路运算放大器的工作原理、符号和模型，对于电子工程师来说是必不可少的基础知识，这有助于他们在设计模拟电路时做出明智的决策，解决各种复杂的信号处理问题。
