运算放大器 IC (OP-AMP)

运算放大器 IC（Op-Amp IC）可用于放大较弱的电压和电流。

例如，信号发生器的输出是10微安的电流和3伏的振荡，但我们的电路需要3伏的信号和3毫安的电流。 通过使用运算放大器，我们可以提供所需的电流，而无需改变信号电压。

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运算放大器 IC 结构

在前面的文章中，我介绍了 IC（集成电路），这里我将讨论 LM741 OP-Amp IC的内部结构/电路。

其他运放IC的性能大体相同。

我们从该 IC 的引脚顺序开始：

该运算放大器的原理图如下所示：

引脚 8 为 NC，这意味着不应连接到任何地方。 引脚 1 为偏置引脚，一般不需要该引脚。

此外，在简化/概念原理图中，无需绘制电源引脚（4 和 7）。

该 IC 的主要职责是对信号执行数学运算，但由于该 IC 的有趣特性，它也可以用作振荡器。

IC 引脚

7（Vcc+）和4（Vcc-/Vss/GND）：这些引脚与IC电源有关。 LM741的最佳电压在9V至20V之间。

3 (IN+)：该引脚的输入电压将从输出引脚同相输出。 该输入引脚也称为“同相输入”。

2 (IN-)：该引脚的输入电压将从输出引脚反相退出。 该输入引脚也称为“移相器输入”。

6（输出 / output）：此处显示施加在其他引脚上的信号的结果。

现在我们来看看该IC的内部电路原理图：

分析完上面的电路（一定要这样做），你会发现如果2脚断开，3脚就没有输出的作用。

如果 IC 通电，引脚 2 将降低 IC 的预设输出。

引脚3的作用只是将引脚2的输入电压发送到输出，从而使减少的输出增加。

如果 IC 完全平衡，如果输入电压相等，则输出电压将与未连接引脚时的电压相同。

为了更好地理解这一点，请在输入上尝试不同的电压，并使用万用表测量 LM741CN IC 的输出电压。

交流信号和 运算放大器

假设 2V 电压通过一条线路，我们用这个 IC 将其减少一半，现在我们有 1V 输出。 如果输入变为 3 伏，则输出将为 1.5 伏。

在交替信号中，也是一样的。

如果我们的目标是放大信号，则其所有点都会乘以放大系数，并将在输出中显示。

电压的数学运算由运算放大器 IC 执行。

反馈 (feedback)

反馈是指组件的一个输入引脚由其输出供电的情况。

例如，在运算放大器中，将输出引脚连接到移相器输入（直接或通过电阻器）。

通过使用反馈，您可以得出有关引脚之间电压的逻辑，其中一种反馈布置在以下电路中：

获得 Gain = 1 + R1/R2

显然，如果移相器的输入电压降低，电压放大的效果也会降低，而如果其电流降低，由于输入引脚的电阻较高，电压放大率会很高。

利用这一性质可以制作加法器、乘法器、减法器、积分器、导数等数学电路。

电压跟随器（缓冲器 / Voltage follower / buffer)

如果 R1 为 0 欧姆（短路）并且我们移除 R2，则所得电路称为电压跟随器。

在这种情况下，输出电压将等于输入电压，但电流将被放大。

• 在这种情况下，运算放大器IC的输出最重要的特性是其电流稳定性，如果输入变弱，输出几乎保持恒定。

过滤器 (Filters)

如果在LM741CN后放一个330欧姆的电阻器，则可以认为输出电阻为1000欧姆，如果IC后的电阻大于3300欧姆，则IC的输出电阻等于IC后相同数量的 电阻器。

运算放大器简化了计算。 您也可以使用 晶体管放大器 来更轻松地计算。

上述电路是一个中通滤波器电路，频率设置为1000Hz，并利用该IC的电流放大功能制成。

IC 的 正 输 入 端 最 好 使 用 负 载 电 阻。

信号放大电路

在 下 面 的 电 路 中，VG1 中 生 成 的 信 号 电 流 被 放 大：