运算放大器及其信号放大
集成运算放大器是一种应用极为广泛的模拟器件，用它可以非常方便的实现信号的放大、运算、变换等各种处理。常见的运算电路符号有矩形和三角形两种。
运算放大器符号
这里我们采用三角形符号，对于正号的端子称为同相输入端，常用vP表示它对地的电压。
对应的负号端子，称为反相输入端，常用vN表示它的电压。右侧端子称为输出端，vO表示输出电压。
注意：运放通常没有特定的接地端。所谓同相，反相是指输入端与输出端信号的相位关系。运算放大器正常工作时，也一定需要工作电源。所以除了信号输入输出端以外，还必须有两个接工作电源的端子。
这是双电源工作时电源的连接方式。
这是基础运放741双列直插封装的实物图片。
8个引脚中，除了信号输入端、输出端、电源端、5个引脚外，还有两个运用调零的端子。一个空的引脚，以满足双列直插偶数引脚的要求。
这里同样可以用端口等效模型来描述运算放大器，其中ri是输入电阻，ro是输出电阻，由受控源表达式看出，输出电压受同相端与反相端的电压差控制，Avo是负载开路时的电压增益，并且大于0，可以用电压传输特性来描述运放输出电压与输入电压之间的关系。
当以同相端与反相端输入压差作为横轴，输出电压为纵轴。那么运放的电压传输特性曲线大致可以分为3段，中间一段直线，反映了运放对输入电压的放大能力，直线的斜率就是电压的增益，这个区域也就是运放的线性工作区。当输入端电压差与增益的乘积超过工作电源电压时，输出电压受电源电压的限制，无法继续增加，特性曲线转为水平，这时称运放工作进入饱和区。
也就是说，输入电压只有在一定范围内，才能保证运放工作在线性区。
运放的增益越高，线性区的直线越陡，输入电压的线性范围越小。
由于运放的开路电压增益很高，输入电阻很大，输出电阻很小，所以经常将这三个参数理想化，即增益和输入电阻趋于无穷大，输出电阻趋于0。从而得到运放的理想模型。
相应的，电压传输特性线性区的斜线也近似为垂线。
因为输出电压为有限值，而增益趋于无穷大，所以在线性工作区，两个输入端电压差趋于0，也就是同相端电压约等于反相端电压，常称为虚短。另一方面，由于输入电阻约等于无穷大，所以两输入端的电流也约等于0，常称为虚断。在将集成运放看成理想运放时，也经常认为它的频带宽度趋于无穷大，但实际集成运放的频带往往是非常有限的，要特别注意，这个指标的理想与现实差异很大。
下面我们讨论，如何用运算放大器放大信号。
像这样，直接将信号vi加在运放的两输入端之间，能放大信号吗？
理论上是可以的，只要vi足够小，保证运放工作在线性区。但实际上这个要求很难满足，换句话说，信号通常会导致运放进入饱和区，无法实现信号的线性放大。但输入正弦波时，输出会明显失真。
这时，如果以vi作为横坐标，电压传输特性将明显不同，输入信号的线性范围大大增加。
放大电路的几个指标这里需要注意两点：
一是由于信号是从运放的同相输入端输入的，所以输出电压也输入电压的相位是相同的。另一方面，增益表达式的结果是正值，也表明输出电压和输入电压是同相的。所有这个电路称为同相放大电路。
二是，放大倍数的设计非常简单，只与两个电阻值有关，这也是集成运算放大器能广泛应用的重要原因。这里有个有趣的现象。增益表达式中没有出现运放开环增益Avo的身影。这是因为，我们使用了由理想运放模型导出的虚短和虚断结论，意味着这样得到的增益存在一定的误差。当实际运放参数越接近理想参数时，误差越小。实际上由此产生的误差，在工程上完全可以忽略不计。
接下来看看放大电路的输入电阻，根据输入电阻的定义，放大电路输入端口电压与端口电流之比就等于输入电阻。由虚断可知，端口电流为零，所以输入电阻约等于无穷大。
在输出端口，尽管还有其他并联支路，但是因为理想运放的输出电阻约为0。所以输出电阻约等于0。
运放知识总结●集成运算放大器是一种增益很高的放大器，其作为一种基本的三端（信号端子）器件，可以实现多种运算功能，如比例、加法、减法、积分和微分等。
●集成运算放大器的外接端子主要有反相输入端（N）、同相输入端（P）、输出端（O）和电源供给端子V＋和V－。
●理想的运算放大器具有无穷大的开环增益，无穷大的输入电阻和0输出电阻，即：Avo→∞，ri→∞,ro=0。
