1. 运算放大器简介 2. 运算放大器的分析前提 3. 运算放大器的重要参数和测量方法（一） 1. 运算放大器简介 运算放大器(又称”运放“，英文全拼为Operation Amplifier，缩写为OP AMP)是一种模拟电路模块，它采用差分电压输入，产生单端电压输出。它可以对输入信号进行放大以及加、减、乘、除、微分、积分等数学运算，现多应用于信号放大功能。一个运算放大器至少要五个引脚，分别是正输入端IN+、负输入端IN-、电源正输入端V+、电源负输入端V-、输出端OUT。运算放大器有很多种类和参数，根据不同的应用场合，可以选择合适的型号和封装。运算放大器的工作原理和电路分析需要一定的基础知识，可以参考相关的教材或文章，笔记参考的是《模拟电子技术基础》和《OP放大电路设计》；
图1 运算放大器的电气符号 2. 运算放大器的分析前提 对于一个运算放大器搭建的电路，对其进行分析时，会将运算放大器视为理想云端放大器，一个理想放大器应该具备如下特性： 无限大的输入阻抗（Zin=∞）：理想的运算放大器输入端不容许任何电流流入，即上图中的V+与V-两端点的电流信号恒为零，亦即输入阻抗无限大； 趋近于零的输出阻抗（Zout=0）：理想运算放大器的输出端是一个完美的电压源，无论流至放大器负载的电流如何变化，放大器的输出电压恒为一定值，亦即输出阻抗为零； 无限大的开环增益（Ad=∞）：理想运算放大器的一个重要性质就是开回路的状态下，输入端的差动信号有无限大的电压增益，这个特性使得运算放大器十分适合在实际应用时加上负反馈组态； 没有噪声：输入为0的状态下输出也为0； 从DC到无限大的带宽：理想的运算放大器对于任何频率的输入信号都将以一样的差动增益放大之，不因为信号频率的改变而改变； 可以稳定的加上深度负反馈 由以上特性，可以得出在分析运算放大器时经常使用的两个重要概念，“虚断”和“虚短”： 虚短：在分析运算放大器处于线性状态时，可把两输入端视为等电位，这一特性称为虚假短路，简称虚短，V- = V+ 。这一特性是由于运算放大器的开环增益非常高，导致输出电压只有在两输入端电压相等时才能稳定。虚短只适用于负反馈电路； 虚断：在分析运算放大器处于线性状态时，可以把两输入端视为等效开路，这一特性称为虚假开路，简称虚断，I- = I+ = 0。这一特性是由于运算放大器的输入阻抗非常高，导致输入端几乎不流入任何电流。虚断适用于任何电路；  图2 负反馈电路-虚短与虚断分析 由虚短和虚断的概念可知，虚短是具备一定的应用条件的，虚断的使用条件较为宽松，并且要明确，虚短不是真的短路，虚断也不是真的断路； 虚地：虚地由虚短和虚断的概念共同产生，在反相放大的深度负反馈状态下，理想运放的同相输入端过电阻接地，根据虚断条件，没有电流流过正相输入端，所以正相输入端的电位就是地电位，根据虚短条件，正相输入端和反相输入端的电位相同，反相输入端虽然没有与地连接，却和接地一样，这种状态叫做虚地； 3. 运算放大器的重要参数和测量方法（一） 作为电路元件，运算放大器拥有自身的电气特性参数，同时也因为现实中不存在理想放大器，开发者们为运算放大器规定了部分表示其“不理想”性能的参数： 供电电压（Vs，Supply Voltage）：运放分为单电源供电和双电源供电，使用时一定要小于供电电压范围（如最大为36V，则单电源供电<36V，双电源供电∈±18V），并且在双电源情况下要同时接入，除此之外设计电路时要根据Vs留有裕量； 偏置电流（Ib，Bias Current）：理想运算放大器的虚断特性指出，流入IN+和IN-的电流本该为0，但实际上由于内部晶圆/制造工艺/工作原理导致的问题(运放的输入端结构常由BJT或FET构成，BJT工作在放大区必须要有偏置电流输入，而非理想FET器件存在漏电流)，使IN+和IN-流入的电流不为0，Ib与二者的关系如下，此参数越小越好  输入失调电流（Ios，Input Offset Current）：输入失调电流被定义为正负输入端偏置电流的差值（Ib₊和Ib-），输入失调电压只有在正负输入端的偏置电流基本匹配时才有意义，与偏置电流的产生条件不同，失调电流是由放大器内部不对称导致的，所以多应用于电压反馈型放大器，对于电流反馈型放大器，其正负输入并不是对称设计； 短路电流（ISC）：运放的短路电流是指在运放输出端短路时，运放输出端所能提供的最大电流。这一指标表明了运放的驱动能力。运放的输出短路电流与其内部结构和电源电压有关，不同类型的运放有不同的输出短路电流。运放的输出短路电流一般会在规格书中给出，实际分为源电流和阱电流，分别是输出端与V+和V-短接时的输出电流。测量时，放大器开环IN+和IN-相差±1V，分别将输出端连接V+和V-，测量流过OUT脚的电流； 输入失调电压（Vos）：根据虚短条件，理想放大器在IN-和IN+端的电压是相等的，但由于同相端和反相端失配，产生了固有电压差，在测量时，将其等效为一个通过IN-端输入的外部电压源，实际接线要将IN-端和IN+端短接并连接共模电平（单电源就是VCC/2，双电源就是(V-+V+)/2），图3是测量电路，输入失调电压可以等效为图4，确认为负反馈，可以使用虚短虚断原则，对电路的分析过程如下：
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