運放是什么？運放怎么選？運放應用有哪些“坑”？

運放（Operational Amplifier）簡稱Op Amp，是一種常見的電子元件，是電路中非常重要的放大器件之一。在各種電子產品中廣泛應用，為信號放大、數字處理、濾波、匹配等提供必要的條件。它的基本功能是將輸入信號經過一定倍數的放大，通過輸出信號輸出。

運放的原理

運放的核心是差分放大電路，這種放大電路可以將兩個信號進行比較，從而放大信號。

OP-Amp的兩個輸入端被連接到兩個信號源S1和S2上，一個信號輸入到非反相端，另一個信號則輸入到反相端。輸出端O的輸出信號就是兩個輸入信號放大的結果 A × (S1-S2)

運放的選擇

選擇合適的運放是優化電路的關鍵，不同的電路需要不同的運放參數和特性。運放的選擇需要考慮以下幾個方面：

1. 輸入電壓范圍： 輸入電壓范圍越大的運放越適合處理寬范圍物理量信號。

2. 通帶寬度： 如果需要處理高速信號，則需要具有較高的通帶寬度的運放。

3. 增益： 增益是運放的一個重要性能指標，不同的電路需要不同增益參數，如果信號輸出電平較低，則需要較高的增益值，所以在選擇運放時需要注意增益參數。

4. 噪聲： 運放的噪聲主要分為兩類：輸入噪聲和輸出噪聲。不同的電路對噪聲的敏感度不同，所以需要選擇噪聲小的運放。

5. 工作電壓： 有些電路需要在低電壓下工作，需要選擇低工作電壓的運放。

6. 溫度范圍： 針對不同的環境條件，需要選擇適合工作范圍的運放。

綜上所述，選擇合適的運放主要考慮電路的具體應用環境以及所需的性能參數。

運放的應用"坑"

雖然運放具有廣泛的應用前景，但是在應用過程中需要注意一些細節問題，否則就會出現一些“坑”。

1. 負反饋不當將導致電路失去控制： 運放一般采用負反饋的方式來調節輸出，但是負反饋電路設計不當，反饋管制力度過小，就會導致電路失去控制。

2. 電容在運放反相輸入端和輸出端之間連接過大將導致穩定性變差： 反相輸入端和輸出端之間的電容影響運放的穩定性，如果電容的容值太大則會影響運放的穩定性，出現奇怪的輸出波形。

3. 給運放供應電源壓力應在規定限制范圍內： 給運放供應電源壓力超過規定范圍就會造成其損壞。

4. 輸入電阻及偏置電流誤差： 輸入電阻和偏置電流誤差會影響運放的性能，需要注意這些問題。

5. 接地： 運放的引腳接地非常重要，需要注意接地的穩定性，尤其是在高頻電路中。

總結

運放可以實現信號放大、數字處理、濾波等功能，是各種電子設備中的核心元件之一。在選擇運放時，需要根據不同電路的需求，選取合適的性能參數。在應用過程中，需要注意反饋不當、電容過大、電阻偏置電流誤差、供應電源壓力以及接地問題等，否則會降低電路的性能并造成運放損壞。