早期的運算放大器( op-amp)主要用于執行數學運算，例如加、減、乘、除，所以使用運算(operational)這個術語。這些早期的裝置是由真空管組成，而且工作在高電壓下。現在的運算放大器都是線性集成電路，它所使用的直流電壓相對來說比較低，也比較可靠和便宜。
    在學習完本節后，我們應該能夠：說明基本運算放大器及其特性；辨識運算放大器的符號；辨識運算放大器包裝上的引腳；說明理想的運算放大器；說明實際的運算放大器。
   1. 符號和端點
    標準運算放大器( operational  amplifier，op-amp)的符號如圖12. l(a)所示。它有兩個榆入端點，反相（一）輸入和正相(+)輸入以及一個輸出端點。標準的運算放大器工作時使用兩個直流電源電壓，一個是正電壓而另一個為負電壓，如圖12.l(b)所示。為了簡化起見，這些直流電壓接點在電路圖中通常是不標示出來的，但是我們應該要知道它們的存在。圖12. l(c)中顯示了幾個典型運算放大器集成電路的封裝方式。

               
   2.理想運算放大器
    為了說明什么是運算放大器，讓我們先看看它在理想(ideal)狀況下的特性。實際運算放大器當然達不到這些理想的標準，但是從理想化的觀點來看，可以比較容易了解和分析這些元件。
    首先，理想運算放大器具有無限大電壓增益和無限大頻寬。它也有無限大輸入阻抗（開路），因此它不會對驅動它的信號源形成負載效應。最后，它也沒有輸出阻抗。這些特性顯示于圖12.2(a)中。在兩個輸入端點之間具有輸入電壓Vin，而輸出電壓為AvVin，如內部電壓源符號所示。無限大輸入阻抗的觀念對于分析各種運算放大器電路都很有價值。

             
    3. 實際運算放大器
    雖然現代的集成電路(IC)運算放大器在許多狀況下所具有的參數幾乎接近理想值，但還是不可能制造出理想元件。
    任何元件都有極限，集成電路運算放大器也不例外。運算放大器具有電壓和電流的限制。舉例來說，輸出電壓峰峰值通常會受限制，略小于兩個屯源電壓。輸出電流也會受到像是功率消耗和元件額定值等的限制。
    實際運算放大器的特性具有非常高的電壓增益，非常大的輸入阻抗，非常低的輸出阻抗和很大的頻寬。其中有三個標示在圖12.2(b)中。
    4.運算放大器內部框圖
    標準的運算放大器由三種放大電路組成：差動放大器、電壓放大器和推挽式放大器，如圖12.3所示。

                    
    差動放大器是運算放大器的輸入級。它有兩個輸入端，并可將兩個輸入端之間的電壓差放大。電壓放大器通常為A類放大器，可以提供額外的運算放大器增益。有些運算放大器擁有超過一級以上的電壓放大器。推挽式B類放大器則作為輸出級。
   5.差動放大器輸入級
    就如我們的了解，一個差動放大器( differential amplifier)形成放大器
的輸入級。差動( differential)這個詞，來自這種放大器具有放大輸入端兩個輸入信號間的差異(difference)的
能力，只有這兩個信號的差異被放大；若沒有差異，則輸出0。
    基本的放大器電路及其符號如圖12.4所示，晶體管Q1及Q2和集電極電阻Rc1及Rc2必須慎選相同的特性。請注意，這兩個晶體管共用一個發射極電阻RE。

               
    假設兩個基極接地，發射極電壓將只有-0.7V，這是因為跨過兩基極一發射極結的電壓降相同。兩個發射極電流相等（IE1=IE2），而且各為流經RE電流的一半。兩個集電極電流也相等，而且大約與發射極電流相當。因為集電極電流相同，因此集電極電壓也相同，這反映出輸入電壓的零差異(兩個基極都在OV)。
    若Q1的基極從接地斷路，另接到一個小的正電壓上，Q1將導通更多的電流，因為在基極上的電壓引起發射極電壓輕微地增加。雖然發射極電壓高了一點，但流經R2的總電流還是兒乎與之前相同。發射極電流此時分為兩股，Q1較多，而Q2較少。如此Q1的集電極電壓將會下降，而Q：的集電極電壓將會上升，以便反映出輸入電壓的差異（一個OV，另一個則為給定的小正電壓值），這情況描述在圖12. 5(a)。
    若Q1的基極被接回接地，而Q2的基極連接到一個小的正電壓上，Q2將導通較多的電流，而Q1導通較少。發射極電流分成兩股，Q2較多，而Q1較少。結果是，Q1的集電極電壓將會上升，而Q2的集電極電壓將會下降。如圖12.5 (b)所描述。

    
    基于輸入信號的類型，差動放大器具有三種工作模式(modes)，即單端模式(single-ended mode)、差動模式(differential  mode)及共模模式(common mode)三種。OV5116-C28P因為差動放大器是運算放大器的輸入級，運算放大器也具這些相同的模式。