wzmacniacz operacyjny

wzmacniacz operacyjny,

rodzaj wzmacniacza sygnałów elektrycznych;

jest wzmacniaczem prądu stałego o sprzężeniu bezpośrednim i b. dużym wzmocnieniu (dla sygnałów napięcia stałego). Wzmacniacz operacyjny ma 2 symetryczne wejścia (elementy obu wejść są identyczne): odwracające (oznaczone znakiem „–”) i nieodwracające (oznaczone znakiem „+”), oraz 1 wyjście (niesymetryczne). Sygnał podany na wejście odwracające jest wzmacniany ze zmianą fazy o 180°, sygnał podany na wejście nieodwracające — bez zmiany fazy; napięcie wyjściowe jest proporcjonalne do różnicy tych sygnałów, tj. do tzw. sygnału różnicowego. Przy idealnie symetrycznej budowie obwodów wejściowych sygnał na wyjściu jest równy zeru, gdy na obu wejściach występują jednakowe sygnały względem punktu odniesienia (masy). Jednakowy sygnał podany na oba wejścia jest zw. sumacyjnym (wspólnym lub nieróżnicowym). Dobry wzmacniacz operacyjny powinien odznaczać się bardzo dużym współczynnikiem tłumienia sygnału sumacyjnego, szerokim pasmem przenoszenia częst., dużą szybkością narastania napięcia wyjściowego oraz dużą rezystancją wejściową (RI) i małą rezystancją wyjściową (RO). Właściwości funkcjonalne wzmacniacza operacyjnego są kształtowane przez odpowiedni dobór elementów obwodu (pętli) sprzężenia zwrotnego.

Zakres funkcji realizowanych przy użyciu współcześnie wytwarzanych scalonych wzmacniaczy operacyjnych jest bardzo szeroki, praktycznie nieograniczony. Pierwotnie układ ten był stosowany w maszynach mat. (komputerach) analogowych do wykonywania operacji dodawania (odejmowania), mnożenia (przez stałą wartość), całkowania i różniczkowania (stąd jego nazwa). Obecnie wzmacniacze operacyjne znajdują zastosowanie m.in. do budowy filtrów aktywnych, prostowników liniowych, generatorów funkcyjnych, przesuwników fazowych, układów próbkująco-pamiętających, konwerterów, stabilizatorów napięcia i natężenia prądu, detektorów szczytowych. Można je zaliczyć do najbardziej uniwersalnych układów analogowych. Niektóre rodzaje wzmacniaczy operacyjnych to układy standardowe, produkowane na całym świecie przez większość firm wytwarzających analogowe układy scalone. Niestandardowe specjalizowane wzmacniacze operacyjne tworzą odrębną grupę wzmacniaczy specjalnych, do której zalicza się m.in. wzmacniacze operacyjne pomiarowe, izolacyjne, programowane (o zadawanych parametrach) oraz wzmacniacze operacyjne z przetwarzaniem.