什么是集成运算放大器

集成运算放大器是一种采用多级直接耦合的高放大倍数的放大电路；它既能放大缓慢变化的直流信号，又能放大交流信号。用运算放大器及其反馈网络，可以组成多种运算电路，模拟数学运算，还广泛用于信号处理、波形发生等电路中。

集成运放是一种高电压放大倍数的多级直接耦合放大电路，由四部分组成：输入级、中间级、输出级和偏置电路。输入级往往是一个高性能的双端输入差动放大电路。中间级的作用是使集成运放具有较强的放大能力，多采用共射（或共源）放大电路。集成运放的输出级多采用互补对称功率放大电路。偏置电路用于设置集成运放内部各级电路的静态工作点。

集成运放的电路结构特点如下：

①硅片上不能制作大电容，所以集成运放均采用直接耦合方式。

②集成电路内部相邻元件具有良好的对称性，受环境温度和其他干扰等影响的变化趋势相同，所以集成运放中大量采用各种差动放大电路（作输入级）和恒流源电路（做偏置电路和有源负载）。

③硅片上不宜制作高阻值电阻，所以在集成运放中常用有源元件（晶体管或场效应管）取代高阻值电阻。

④集成晶体管和场效应管因制作工艺不同，性能上有较大差异，所以在集成运放中常采用复合管结构来改善性能。

理想化的性能指标为：开环差模电压放大倍数A_od≈∞；差模输入电阻r_id≈∞；输出电阻r_o≈0；共模抑制比K_CMR≈∞等。

运算工作在线性区时有虚短和虚断现象。所谓“虚短路”是指集成运放的两个输入端电位无穷接近，但又不是真正短路的特点。因为净输入电压为零，所谓“虚断路”是因为理想集成运放的输入电阻为无穷大，所以两个输入端的输入电流也均为零，即i_p=i_n=0。

可以通过电路是否引入了负反馈，来判断电路是否工作在线性区。

理想集成运放工作在非线性工作区的两个特点如下：

①输出电压u_o只有两种可能的情况，分别为 U_OM或-U_OM。当u_p>u_n时，u_o= U_OM；当u_pn时，u_o = -U_OM。

②由于理想集成运放的差模输入电阻无穷大，故净输入电流为零，即i_p=i_n=0。