Що таке операційний підсилювач і як він влаштований?

Що таке операційний підсилювач? В основному про цьому понятті говорять, коли мова йде про так звану зворотного зв'язку. Операційний підсилювач (або його скорочена назва ОУ) - це диференціальний прилад, що працює на постійному струмі, володіє великим значенням коефіцієнта підсилення. Зазвичай у нього несиметричний вхід.




Принцип роботи операційного підсилювача Слід коротко розглянути питання про те, що це за пристрій і як воно працює. Чому коротко? Справа в тому, що операційний підсилювач - це розмите поняття. Сюди входить велика кількість різних пристроїв, які, однак, об'єднані більш-менш схожими принципами дії. Операційний підсилювач - це оновлений і вдосконалений диференціальний підсилювач, який має два виходи і несиметричний вхід. Часто ДУ називали прообразом ОУ. Однак реально операційний підсилювач має набагато більший коефіцієнт посилення і володіє значно меншим вихідним імпедансом, а також цілком допускається зміна вихідних сигналів в повному діапазоні від живлячої напруги (найчастіше в такому випадку і використовують розщеплений джерело на 15 вольт). У промисловості на сьогоднішній день налагоджено випуск багатьох сотень найрізноманітніших типів подібних пристроїв. Однак для всіх характерний схожий тип роботи, незважаючи на те, що застосування операційних підсилювачів можливо майже у всіх сферах промислової електроніки і цифрової схемотехніки. Основними особливостями і перевагами вважають високі показники вхідного опору і низькі вихідного, а також великий коефіцієнт підсилення. Вхід позначають плюсом (+), вихід - мінусом (-). Вихідний сигнал у позитивному напрямку змінюється в той час, коли вхідний потенціал стає позитивним у порівнянні з потенціалом на виході. Цей цикл може повторюватися в зворотній послідовності.




Конструктивні особливості приладу Слід розібрати більш детально конструктивні особливості цього пристрою. Операційний підсилювач простіше розглянути як «чорний ящик», який володіє ідеалізованими характеристиками. Такий метод зазвичай застосовують в промисловій електроніці. Однак необхідно мати певне уявлення про внутрішню структуру такого приладу, як операційний підсилювач. Це дозволить уникнути проблем, пов'язаних з схемотехнікою. Структурно різні підсилювачі можуть відрізнятися, але основний принцип буде однаковий. Складається операційний підсилювач з декількох функціональних блоків: 1. Диференціальний підсилювач, який дозволяє забезпечити посилення при низькому рівні шуму і має дуже високі показники вхідного опору. Має так званий диференціальний вихід. 2. Підсилювач, який має великий коефіцієнт підсилення напруги, спад частотно-амплітудної характеристики зразок однополюсного фільтра низьких частот. Зазвичай один-єдиний вихід. 3. Вихідний підсилювач, який забезпечує високі навантажувальна здатність по струму, а також низькі показники вихідного опору.