运算放大器，简称运放，是电子工程领域中不可或缺的基础组件，广泛应用于各种信号处理电路。本资料重点探讨了模电中的运放基本模块，为学习者提供深入理解和应用运放的基础。我们来看运放的几个核心概念。运放是一个理想的电压放大器件，具有无穷大的输入阻抗（意味着不会消耗输入电流），零的输出阻抗（意味着可以提供无限电流而不改变自身电压），以及无穷大的增益（理论上可以将微小的电压变化放大至任意大小）。然而，在实际应用中，这些理想特性很难实现，因此我们需要了解其真实性能参数，如开环增益、输入失调电压、输入偏置电流等。运放基本模块主要包括以下几个方面： 1. 反相放大器：在这个配置中，信号通过反馈电阻Rf进入运放的负输入端，而输入信号则加在运放的正输入端。由于运放试图保持两输入端电压相等，因此输出电压与输入电压成反比。这种配置可以实现电压反转和增益控制。 2. 非反相放大器：在这种配置中，输入信号直接加在运放的正输入端，同时通过一个反馈电阻R1和一个输入电阻R2设定增益。输出电压与输入电压同相，并且增益等于R2/(R1+R2)。 3. 差分放大器：差分放大器可以放大两个输入信号之间的差值，同时抑制共模信号。它由两个反相放大器组成，两个输入端分别接收不同的信号，增益取决于两个反馈电阻的比例。 4. 电压跟随器：也称为缓冲器，其输出电压严格跟随输入电压，增益为1，但可以提供较高的驱动能力，改善负载对输入信号的影响。 5. 积分器和微分器：这些是模拟信号处理中的重要模块。积分器使输出电压与输入电压的时间积分成正比，常用于滤波和信号平滑；微分器则使输出与输入电压的变化率成正比，适用于检测瞬态信号。 6. 比较器：运放也可以工作在非线性区域，作为比较器使用。当输入端的电压超过阈值时，输出会跃变到电源电压的高端或低端，常用于信号的逻辑判断。 7. 负反馈电路：负反馈可以稳定运放的工作状态，提高增益精度，降低输出噪声，扩展带宽，改善输入阻抗和输出阻抗等。理解并掌握这些基本模块对于设计和分析各种复杂的运放电路至关重要。