运算放大器 (op-amp) 是一种放大两个输入之间的电压差的集成电路 (IC)。
运算放大器之所以如此命名，是因为它是为执行算术运算而开发的。放大器、缓冲器、比较器、滤波器等可以用简单的外部电路实现。
运算放大器有五个端子：正电源、负电源 (GND)、同相输入、反相输入和输出。通常，这些端子的命名如下所示。（单电源运算放大器的符号中可能会省略正端子和 GND 端子。）
运算放大器放大同相（IN(+)）和反相（IN(-)）输入之间的电压差。其输出电压由公式 1 给出，这表明输出与 V IN(+)同相，与 V IN(-)反相。
V输出= A * ( V输入 (+) – V输入 (-) ) (1)
运算放大器的基本使用形式是电压放大器或比较器，也可以配置为滤波器、移相器、缓冲器（电压跟随器）等。如今，运算放大器通常用于放大各种物联网设备和家用电器中传感器发出的微弱模拟信号。运算放大器通常
与负反馈一起使用，以减少增益的乘积变化并扩大带宽。运算放大器的典型应用包括同相放大器、反相放大器和电压跟随器，其配置如下图所示：
*: 闭环增益
运算放大器有多种分类方法。例如，它们基于以下分类：1) 制造工艺（双极和 CMOS）、2) 电源类型（单电源和双电源）、3) 输入电路（差分 P 沟道 MOSFET 对、差分 N 沟道 MOSFET 对、轨到轨输入等）和 4) 电气特性（低输入失调、低电流消耗、低噪声等）。运算放大器还可以根据其应用进行分类。
运算放大器的基本特性
高增益：运算放大器具有非常高的电压增益，使得输入信号能够被有效地放大。理想运算放大器的增益是无限大的，但实际运算放大器的增益虽然有限，但仍然非常高。
高输入阻抗：运算放大器的输入阻抗非常高，这意味着它不会对输入信号产生显著的负载效应，从而确保输入信号的准确性。
低输出阻抗：运算放大器的输出阻抗非常低，这意味着它能够有效地驱动负载而不会显著影响信号的幅度。
差分输入：运算放大器有两个输入端——反向输入端（-）和非反向输入端（+）。它放大这两个输入信号之间的电压差。
负反馈：为了稳定增益并提高线性度，运算放大器通常与负反馈网络结合使用。负反馈是将输出的一部分信号返回到输入端，以调节增益和性能。
运算放大器的应用
信号放大：运算放大器用于放大微弱的信号，使其适合后续处理。常用于音频放大、传感器信号处理等。
滤波器：运算放大器可以配置为不同类型的滤波器，如低通、高通、带通和带阻滤波器，用于信号的频率选择性处理。
比较器：运算放大器可以配置为比较器，用于比较两个电压信号，输出高或低电平，根据输入信号的相对大小决定输出状态。
积分和微分电路：用于处理信号的积分和微分操作，广泛应用于控制系统和信号处理。
模拟计算：在一些模拟计算电路中，运算放大器被用来执行加法、减法、乘法等运算，应用于模拟计算和信号处理。
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