运算器的历史
1930年左右完成了第一个真空管设计的放大器，可以加减。
运算放大器最早设计的目的是将电压类比成数字，用于加、减、乘、除的运算，也成为模拟计算机(analog computer)的基本建构方块。然而，电路系统设计中理想操作放大器的用途远远超过加减乘除的计算。今天的操作放大器，无论使用晶体管(transistor)或真空管(vacuum tube)、分立式(discrete)元件或集成电路(integrated circuits)元件、操作放大器的效率已逐渐接近理想操作放大器的要求。早期操作放大器采用真空管设计，现在多为集成电路元件。但是，如果系统对放大器的需求超过了集成电路放大器的需求，则通常使用分立元件来实现这些特殊规格的操作放大器。
放大器
1960年代末，仙童半导体(Fairchild Semiconductor)第一个被广泛使用的集成电路运算放大器是推出的μA709设计师是鲍伯韦勒(Bob Widlar)。然而，709很快就被新产品带走了μA741取代，741性能更好，更稳定，更容易使用。741运算放大器已成为微电子工业发展历史上独特的象征。经过几十年的发展，它仍然没有被取代。许多集成电路制造商仍在生产741。直到今天μA741仍然是各大学电子工程系解释运输原理的典型教材。
操作员的原理
如上图所示，输入端有两个a(反相输入端)，b(同相输入端)和输出端o.也称为非倒向输入端和输出端.当电压加U-加入a端和公共端(公共端是电压为零的点，相当于电路中的参考结点.)之间，实际方向从a 当端高于公共端时，输出电压U的实际方向从公共端指向o端，也就是说，两者的方向恰恰相反.当输入电压U 在b端和公共端之间，U与U 与公共端相比，两者的实际方向正好相同.为了区别起见,a端和b 端分别用"-"和" "标记号码，但不要误认为电压参考方向的正负极性.电压的正负极性应单独标记或用箭头表示.反转放大器和非反转放大器如下图所示：
运算器原理图
一般来说，运输可以简单地视为信号输出端口(Out)高阻抗输入端的高增益与同相和反相直接耦合电压放大器，因此同相、反相和差分放大器可以通过运输制造。
运输和放电的供电方式分为双电源供电和单电源供电。对于双电源供电和放电，输出可以在零电压两侧变化，当差动输入电压为零时，输出也可以为零。单电源的放电和输出在电源和地面之间的一定范围内发生变化。
输入电位通常高于负电源的一定值，低于正电源的一定值。特殊设计的输入电位允许输入电位在从负电源到正电源的整个范围内发生变化，甚至允许略高于正电源或略低于负电源。这种运输称为轨道轨道(rail-to-rail)输入操作放大器。
在音频段，操作放大器的输出信号与两个输入端的信号电压差成正比=A0(E1-E2)，其中，A0 低频开环增益(如运放) 100dB，即 100000 倍)，E1 输入信号电压为同相端，E2 输入反相端的信号电压。
计算器的类型
根据集成运算放大器的参数，集成运算放大器可分为以下几类。
1.通用型操作放大器
通用操作放大器是为通用设计的。这类设备的主要特点是价格低廉，产品量大，性能指标适合一般使用。μA741(单运)LM358(双运)LM以场效应管为输入级的324为输入级LF356都属于这一类。它们是目前应用最广泛的集成操作放大器。
运算放大器
2.放大器操作放大器
这种集成操作放大器的特点是差模输入阻抗很高，输入偏置电流很小，一般rid＞1GΩ~1TΩ,IB几皮安到几十皮安。实现这些指标的主要措施是利用场效应管高输入阻抗的特性，用场效应管组成运算放大器差输入级。用FET输入级不仅输入阻抗高，输入偏置电流低，而且具有高速、宽带、低噪声等优点，而且输入失调电压大。常见的集成器件有LF355、LF347(四运放)和更高的输入阻抗CA3130、CA3140等。
3.放大器低温漂型操作
在精密仪器、弱信号检测等自动控制仪器中，我们总是希望操作放大器的失衡电压小，不会随着温度的变化而变化。为此设计了低温漂移操作放大器。目前常用的高精度、低温漂移操作放大器OP07、OP27、AD508及由MOSFET斩波稳零型低漂移器件ICL7650等。
4.高速运算放大器
在快速A/D和D/A在转换器和视频放大器中，需要集成操作放大器的转换速率SR单位增益带宽必须高BWG必须足够大，如一般集成运输不适合高速应用。高速操作放大器的主要特点是转换速率高，频率响应宽。常见的运放有LM318、μA715等,其SR=50~70V/us,BWG＞20MHz。
5．低功耗型运算放大器
运算放大器
由于电子电路集成的最大优点是可以使复杂电路小而轻，因此随着便携式仪器应用范围的扩大，必须使用低电源电压供电和低功耗的操作放大器。常用的操作放大器有TL-022C、TL-060C等，其工作电压为±2V~±18V,消耗电流为50~250μA。目前，一些产品已经达到了功耗μW级,例如ICL7600供电1.5V,功耗为10mW,单节电池可供电。
6.高压大功率运算放大器
放大器的输出电压主要受供电电源的限制。输出电压的最大值一般只有几十伏，输出电流只有几十毫安。为了提高输出电压或增加输出电流，必须增加辅助电路。高压大电流集成操作放大器输出高压大电流，无需附加任何电路。例如D41集成电源电压可达±150V,μA791集成运输输出电流可达1A。
7.放大器可编程控制
量程问题将涉及到仪器的使用过程.为了获得固定电压的输出，必须改变操作放大器的放大倍数.例如，一个操作放大器的放大倍数为10倍，输入信号为1mv输出电压为10mv,当输入电压为0时.1mv输出只有1mv,为了得到10mv为了解决这个问题，必须将放大倍数改为100。.例如PGA103A,通过控制1和2脚的电平来改变放大倍数.
运算器的主要参数
1.共模输入电阻(RINCM)
该参数表示输入共模电压范围与该范围内偏置电流的变化之比。
2.直流共模抑制(CMRDC)
该参数用于衡量操作放大器对两个输入端相同直流信号的抑制能力。
3.交流共模抑制(CMRAC)
CMRAC用于衡量运算放大器抑制作用于两个输入端的相同交流信号的能力，是差模开环增益除以共模开环增益的函数。
4.增益带宽积(GBW)
增益带宽积AOL * ?在开环增益随频率变化的特征曲线中定义为-20dB/十倍频程滚降的区域。
5.输入偏置电流(IB)
该参数是指在线性区域运行放大器时流入输入端的平均电流。
6.输入偏置电流温漂移(TCIB)
该参数代表温度变化时输入偏置电流的变化。TCIB通常以pA/°C为单位表示。
7.输入失调电流(IOS)
该参数是指流入两个输入端的电流差。
8.输入失调电流温漂流(TCIOS)
该参数代表温度变化时输入失调电流的变化。TCIOS通常以pA/°C为单位表示。
9.差模输入电阻(RIN)
该参数表示输入电压的变化与相应的输入电流的变化之比，电压的变化导致电流的变化。一个输入端测量时，另一个输入端连接固定的共模电压。
10.输出阻抗(ZO)
该参数是指运算放大器在线区域工作时输出端内部等效小信号阻抗。
11.输出电压摆幅(VO)
该参数是指在输出信号无夹位的情况下能达到的最大电压摆幅的峰值，VO在特定的负载电阻和电源电压下一般定义。
12.功耗(Pd)
在给定电源电压下源电压下消耗的静态功率，Pd通常定义在空载情况下。
13.电源抑制比(PSRR)
该参数用于计算放大器在电源电压变化时保持其输出不变的能力，PSRR输入失调电压的变化量通常用电源电压变化表示。
14.转换率/压摆率(SR)
该参数是指输出电压变化与发生此变化所需时间之比的最大值。SR通常以V/μs单位表示，有时也表示为正变化和负变化。
15.电源电流(ICC、IDD)
该参数是在指定电源电压下器件消耗的静态电流，这些参数通常定义在空载情况下。
16.单位增益带宽(BW)
该参数是指当开环增益大于1时操作放大器的最大工作频率。
输入失调电压(VOS)
该参数表示输出电压为零时在输入端工作的电压差。
18.输入失调电压温漂(TCVOS)
该参数是指温度变化引起的输入失调电压的变化，通常是μV/°C为单位表示。
19.输入电容(CIN)
CIN在线性区域的等效电容工作时，任何输入端的等效电容(另一个输入端接地)。
20.输入电压范围(VIN)
该参数是指运算放大器正常工作时允许的输入电压范围(可获得预期结果)，VIN在指定的电源电压下通常定义。
21.输入电压噪声密度(eN)
输入电压噪声可视为连接到任何输入端的串联噪声电压源，eN通以 nV / 根号Hz 为单位表示，定义在指定频率。
22.输入电流噪声密度(iN)
对于运算放大器，输入电流噪声可以看作是两个噪声电流源，连接到每个输入端和公共端，通常以 pA / 根号Hz 为单位表示，定义在指定频率。
理想运算放大器参数：差模放大倍数、差模输入电阻、共模抑制比、上限频率均无穷大；输入失调电压及其温漂、输入失调电流及其温漂，以及噪声均为零。
运算放大器的应用