摘要：集成电路运放器(简称集成运放)是模拟集成电路中应用极为广泛的一种器件，它不仅用于信号的运算、处理、交换、测量和信号产生电路，而且还可以用于开关电路中。运算放大器作为基本的电子元器件，虽然本身具有非线性的特性，但在许多情况下，她作为线性电路的器件，很容易设计各种应用电路。本文主要介绍集成运放内部组成单元，详细的举出几种典型的集成运放的应用电路。
关键字：集成运放；差分放大；电压放大；功率放大
1.集成电路运算放大器的内部组成单元
集成运算放大器是一种电子元器件，它是采用一定的制作工艺将大量半导体三极、电阻、电容等元器件及他们之间的连线制作在同一小块单晶体的芯片上，并具有一定功能的电子电路。
输入级由差分式放大电路组成，利用它的电路对称性可提高整个电路的性能；中间电压放大级的主要作用是提高电压增益，它由一级或多级放大电路组成；输出级的电压增益为1，但能为负载提供一定的功率，电路还需要电源供电才可以工作。
2. 集成运放的典型应用
加法器、减法器：由集成运放可以组成加法器、减法器。这二种电路在各种书刊上介绍得比较多，这里不再分析。
仪用放大器：由于各种传感器输出的信号一般比较微弱，所以要用高精度的仪用放大器对微小电平的直流信号进行放大，仪用放大器由减法器拓扑而来的，利用了同相输入端高阻抗的优势。基本的仪用放大器如图2所示，其中：R1＝R3，R2＝R4，Gain＝R2/R1。
滤波器：由集成运放可以组成一阶滤波器和二阶滤波器，其中一阶滤波器有20dB每倍频的幅频特性，而二阶滤波器有40dB每倍频的幅频特性。为了阻挡由于虚地引起的直流电平，在运放的输入端串入了输入电容Cin，为了不影响电路的幅频特性，要求这个电容是C1的100倍以上，如果滤波器还具有放大作用，则这个电容应是C1的1000倍以上，同时，滤波器的输出都包含了Vcc/2的直流偏置，如果电路是最后一级，那么就必须串入输出电容。图3.是典型的低通滤波器，图4是典型的高通滤波器。
方波、矩形波信号发生器：由集成运放构成的方波信号发生器电路如图5 所示, 这里的集成运放器作电压比较器。双向稳压管VDz 的稳定电压为士Uz 。电路的正反馈系数F为。
电路中, 电压比较器的输出电压有高电平和低电平两种情况,即Uo=+Uz(Vp>Vn)或Uo=—Uz(Vp 在接通电源的瞬间，输出电压究竟偏于正向饱和还是负向饱和，那纯属于偶然。输出电压偏于正向饱和，即Vo=+Vz时，加到电压比较器同相端电压为+FVz，而加于反相端得电压，由于电容C上的电压Vc不能突变，正能由输出电压Vo通过电阻R按指数规律向C充电来建立。显然，当加到反相端的电压Vc略正于+FVz时，输出电压便立即从正向饱和翻转到负饱和，-Vz又通过R对C进行反向充电，知道Vc略负于-FVz值时，输出状态在翻转过来。如此循环不已，形成一系列的方波输出。 锯齿波发生器：它是由同相输入迟滞比较器和充电时间常数不等的积分器共同组成的。 同相迟滞比较器的上下门限和门限宽度为 当电源接通时，有Vo1=——Vz，则-Vz结果R6向C充电，使输出电压按线性规律增长。当Vo上升到门限电压时，使Vp1=Vn1=0时，比较器输出Vo1由-Vz上跳到+Vz，同时门限电压下跳到值。以后Vo1=+Vz经R6和二极管、R5两条支路向C反向充电，由于时间常数减小，Vo迅速下降到负值。当Vo下降到门限电压使Vp1=Vn1=0时，比较器输出Vo1又由+Vz下跳到-Vz。如此周而复始，产生振荡。由于电容的正向和反向充电常数不相等，输出波形Vo为锯齿波形，Vo1为矩形波形，其振荡周期为 当R5、二极管支路开路，电路C的正、负向充电时间常数相等，此时锯齿波变成三角波，其振荡周期为 参考文献： [ 1] 童诗白, 华成英. 模拟电子技术基础( 第三版)[M ]. 北京: 高等教育出版社, 2001. [2] 李雅轩. 模拟电子技术(第二版)[M].西安电子科技大学出版社.2003. [3] 毕查德·拉扎维.模拟CMOS 集成电路设计.陈贵灿，程军，张瑞智，等译.西安：西安交通大学出版社，2009. 注：本文中所涉及到的图表、注解、公式等内容请以PDF格式阅读原文