理解運算放大器的基本原理對于在工業(yè)、汽車和電信應用中銷售微控制器(MCU)至關(guān)重要。運算放大器對現(xiàn)實傳感器的輸出信號進行放大和濾波，以便模數(shù)轉(zhuǎn)換器能夠訪問這些信號，無論它們是分立器件還是集成到MCU中。本教程的第1部分介紹了運算放大器的基本知識。

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運算放大器是一種差分電壓放大器，具有非常高的增益，范圍從104(萬)到108(億)。運算放大器是各種模擬電路中最常用的構(gòu)建模塊。它的符號是一個指向信號流的三角形，包括一個加號和一個減號，分別代表反相和同相信號輸入。這個符號的中心有大寫字母A，也有沒有大寫字母A，表示這個裝置的放大倍數(shù)，也稱為放大器增益。

運算放大器從不單獨工作。為了構(gòu)成有用的放大器電路，運算放大器需要負反饋。負反饋意味著輸出電壓通過直接連接(圖3)或使用分壓器(圖4)完全反饋到反相輸入端。

圖12顯示了橋式傳感器的典型信號調(diào)理電路。該電路在SAR ADCs(逐次逼近型模數(shù)轉(zhuǎn)換器)之前使用三個運算放大器(A1至A3)。橋式傳感器可以測量質(zhì)量、壓力、扭矩或應變。它們被設(shè)計成一個惠斯通電橋，在一個、兩個或所有四個腳中有可變電阻元件。在沒有施加力的情況下，每個支路中的電阻是相同的，電橋是平衡的，使得電橋電壓VgR = 0V。當施加力時，腿中的電阻改變，這使得電橋不平衡，VBR # 0V。