ОПЕРАЦИОННЫЕ УСИЛИТЕЛИ

Операционный усилитель (ОУ) — это высококаче­ственный усилитель, предназначенный для усиления как постоянных, так и переменных сигналов. Ранее такие уси­лители использовали главным образом в аналоговых вы­числительных устройствах для выполнения математических операций (сложения, вычитания и т. д.). Это объясняет происхождение термина «операционный». В настоящее время очень широко используются операционные усили­тели в виде полупроводниковых интегральных схем. Эти схемы содержат большое число (десятки) элементов (тран­зисторов, диодов и т. д.), но по размерам и стоимости при­ближаются к отдельным транзисторам. Оказалось, что операционные усилители очень удобно использовать для решения самых различных задач преобразования и гене­рирования маломощных сигналов, поэтому эти усилите­ли очень широко используются на практике.

При инженерной разработке электронных устройств на основе операционных усилителей полезно иметь пред­ставление о внутренней структуре операционных уси­лителей, особенно об устройстве входных и выходных каскадов, что помогает правильно решать вопросы согла­сования операционных усилителей с источниками вход­ных сигналов и приемниками преобразованных сигналов.

Однако во многих случаях нет необходимости учиты­вать особенности электронной схемы, реализованной в том или ином операционном усилителе. При этом опера­ционный усилитель рассматривается как «черный ящик», который описывается характеристиками и параметрами, соответствующими токам и напряжениям только внешних выводов. Особенности электрических процессов во внут­ренних цепях операционного усилителя при таком подхо-. де не учитываются. Именно поэтому начальные сведения по операционным усилителям даются в начальном разде­ле курса электроники, в котором изучают электронные приборы (диоды, транзисторы и т. д.).

Вообще следует отметить, что при обращении к тому или иному объекту как электроники, так и других облас­тей науки и техники всегда можно выделить следующие две тенденции. Первая тенденция состоит в стремлении как можно подробнее изучить и учесть внутреннюю струк­туру и внутренние процессы объекта, а вторая — в стрем­лении охарактеризовать объект так, чтобы эта структура и эти процессы учитывались как можно меньше. В отно­шении операционного усилителя можно сказать, что пред­ставление его в форме «черного ящика» значительно уп­рощает анализ электронных схем и обычно дает вполне приемлемые практические результаты.