运算放大器（运放）的基本原理与应用

运算放大器（简称运放）是一种具有高增益的直流放大器，通常由差分对作为输入级，中间级以及输出级构成。其工作原理基于反馈机制，通过将输出信号的一部分或全部反馈到输入端，来控制和稳定放大器的增益和响应特性。理想中的运放拥有无限大的输入阻抗、零输出阻抗以及无限大的开环增益。在实际应用中，运放被广泛用于模拟信号处理领域，包括但不限于电压跟随、加法、减法、积分、微分等电路设计。 运放的应用范围极其广泛，从简单的音频放大电路到复杂的控制系统，从传感器信号调理到通信系统中的滤波器设计，几乎涵盖了电子工程的各个领域。运放的优点在于其灵活性高、易于使用且成本低廉，使得它成为现代电子设计不可或缺的元件之一。通过合理选择外部元件和配置反馈网络，可以实现各种功能，极大地扩展了运放的应用可能性。