Wzmacniacz operacyjny

Wzmacniacze operacyjne mają szerokie działanie, które wynika z licznych korzystnych cech, które pozwalają uzyskać praktycznie idealne wzmocnienie sprzętu stałego. Stosuje się je np. w układach filtrujących sygnały oraz w układach służących do realizacji działań matematycznych. Jednak zanim odwiedzi się sklep elektroniczny, warto wiedzieć, czym zatem są wzmacniacze operacyjne, jak działają oraz jaką pełnią funkcję w układach? W poniższym artykule można znaleźć odpowiedzi na wszystkie pytania.

Czym jest wzmacniacz operacyjny?

Wzmacniacz operacyjny jest profesjonalnie nazywany wzmacniaczem różnicowym prądu stałego. Jest on przeznaczony do współpracy z elementami, które realizują sprzężenie zwrotne. Wynika to z faktu, że wzmacniacze tego typu mają duże różnicowe wzmocnienie napięciowe. Do elementów realizujących podobne zadania należą m.in. rezystory i kondensatory. W wyniku współpracy wzmacniacza ze wspomnianymi elementami oraz ustawieniu różnych modeli wzmacniacz pozwala na wykonywanie w różnych operacji. To właśnie dlatego jest on nazywany operacyjnym.
Wzmacniacze operacyjne są bardzo uniwersalne i praktyczne, bo można je dostosować do wykorzystania w różnych układach. Co więcej, jest to element łatwodostępny – każdy sklep elektroniczny ma go na swoim wyposażeniu. Wzmacniacze operacyjne mają też dobre parametry oraz przystępną cenę.

Jak działa wzmacniacz operacyjny?

Jak już wspomniano, wzmacniacz operacyjny jest urządzeniem stosowanym do wzmocnienia prądu stałego. Wzmacniacz operacyjny od innych wzmacniaczy różni się tym, że sposób jego działania jest uzależniony od występującego wewnątrz obwodu sprzężenia zwrotnego. Obecnie wzmacniacze operacyjne są jednym z najczęściej wykorzystywanych wzmacniaczy w układach elektronicznych. Realizowane są w postaci monolitycznych układów scalonych.
Wzmacniacz operacyjny to urządzenie trójzaciskowe. Ma ono dwa wejścia o wysokiej impedancji. Pierwsze z nich to wejście odwracające, czyli z języka angielskiego “inverting input”.
Oznacza się je minusem (–). Drugie zaś to wejście nieodwracające, czyli “non-inverting input” oznaczane plusem (+). Trzeci zacisk jest wejściem wzmacniacza operacyjnego. Za jego pośrednictwem prąd może wpływać lub wypływać ze wzmacniacza. Właśnie dlatego wzmacniacz operacyjny jest rodzajem wzmacniacza różnicowego.

Wzmacniacz operacyjny jako komparator

Warto wiedzieć, że wzmacniacz operacyjny można wykorzystać także jako komparator. Takie rozwiązania stosuje się w przypadkach, kiedy układ musi przetworzyć informację z analogowej na cyfrową. Wyposażenie takiego układu we wzmacniacz operacyjny pozwala na uzyskanie efektu komparatora. Zazwyczaj takie urządzenie musi być wyposażone także w detektory przejścia przez zero. Powodują one, że sygnał wejściowy inny niż zero zmienia stan urządzenia. Dzięki temu wzmacniacze można stosować jako komparatory.

Jak widać, wzmacniacz operacyjny ma naprawdę bardzo szerokie zastosowanie, dzięki czemu skutecznie sprawdza się w różnych układach elektronicznych. Z całą pewnością warto bliżej przyjrzeć się temu rozwiązaniu.