在電路中，運算放大器的符號是一個三角形。圖1中的運算放大器有五個端子：1）同相輸入；2）反相輸入；3）輸出；4）正電源；及5）負(fù)電源。這里“反相”和“同相”表示相對于輸出的極性。

施加于同相輸入端的電壓相對于反相輸入電位放大了AV倍。輸出端與同相輸入端具有相同的相位。施加于反相輸入端的電壓相對于同相輸入電位也放大了AV倍。輸出端與反相輸入端具有相反的相位。

輸出端提供的電壓等于反相輸入端與同相輸入端之間的電壓差乘以AV。當(dāng)反相輸入端與同相輸入端具有相同電壓和相位時，輸出電壓變?yōu)榱恪．?dāng)反相輸入端與同相輸入端具有相同電壓但相位相反時，輸出端與同相輸入端同相，所得到的電壓等于二者的電壓差乘以AV后的兩倍。

運算放大器用途非常廣泛。例如，東芝I/O全系列運算放大器TC75S102因為具有超低電流消耗的特點，最適合物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備的長期運行場景。再比如東芝的低噪聲運算放大器TC75S67TU，將其和高性能傳感器元件配合使用，可以實現(xiàn)高靈敏度、高精度的傳感性能，對微弱的有用信號進(jìn)行有效放大。

運算放大器各部分的功能如下：

● 差分輸入對：放大VIN(+)輸入端與VIN(-)輸入端之間的電壓差

● 電流鏡：為構(gòu)成差分輸入對的Qp1和Qp2提供等量電流。電流鏡用作差分輸入對的負(fù)載電阻。電流鏡的輸出端（即差分輸入對的漏極端子）通常具有高阻抗，很難用典型電阻器獲得這么高的阻抗。因此，第一級差分放大器具有高增益。這種由晶體管構(gòu)成的電阻負(fù)載稱為有源負(fù)載。

● 電流源：確定流向差分輸入對和共源放大器的電流量。電流源用作共源放大器的有源負(fù)載。

● 共源放大器：為連接至輸出端的外部負(fù)載提供驅(qū)動電流，并補(bǔ)償?shù)谝欢尾罘址糯笃鞯脑鲆妗?/p>

我們來看下帶有恒流源（Qp3）的電路（圖2）。假設(shè)施加于VIN(-)和VIN(-)的輸入電壓升高了ΔV，增至（VDD–VIN+ΔV）。由于此電路有一個電流源，故流入差分輸入對的電流保持不變。因此，Qn1的漏源電壓（VDS_n3）保持不變。同理，VDS_n2保持不變。因此，對于共模輸入電壓，輸出電壓均保持恒定。（Qp3的VSD_p3補(bǔ)償ΔV。由于電流源的源漏電壓發(fā)生變化，故流向差分輸入對的電流也會相應(yīng)變化。由于電流源的漏源電壓發(fā)生變化，故漏極電流（ID）也相應(yīng)變化。但I(xiàn)D僅隨VDS略微變化。故ID無顯著變化。）當(dāng)共模輸入電壓施加于VIN(+)和VIN(-)時，電流源的作用就是保持輸出電壓恒定。

讓我們再來看下對VIN(+)和VIN(-)施加不同電壓的情況（圖4）。Qn2的漏極電壓（VD_n2）從初始電壓開始升高。增加的VD_n2被轉(zhuǎn)移至后續(xù)的共源放大器。共源放大器的VGS_n3升高，導(dǎo)致ID_n3增大。但I(xiàn)D_n3的增大受到電流源的Qp4的限制。由于VGS_n3的升高不會導(dǎo)致ID_n3增大，故Qn3的漏源電壓（VDS_n3）降低。這意味著當(dāng)VIN(-)電壓升高時，VOUT電壓會降低。