Термін операціоннийусілітель (ОУ) спочатку іспользовалсядля високоякісних багатокаскадних підсилювачів постійного струму, що застосовуються в аналогових обчислювальних машинах Ці підсилювачі виконували математичні операції (підсумовування, масштабування, віднімання, інтегрування і тп) В даний час недорогі інтегральні ОУ використовуються в багатьох типах підсилювачів

На рис 628 наведені приклади класичного використання ОУ Для инвертирующего підсилювача вихідна напруга UBbIX одно вхідному напрузі UBX помноженому на відношення R2 / R1 Якщо значення опорів R1 і R2 однакові, то посилення немає (одиничне посилення, або коефіцієнт посилення, так само 1) Якщо R2 (опір зворотного звязку) одно 100 кОм, а R1 (вхідний резистор) – 10 кОм, то посилення по напрузі – 10 У більшості випадків ОУ працюють в режимі з замкнутої зворотним звязком Головною метою застосування зворотного звязку є стабілізація необхідного значення коефіцієнта посилення У инвертирующих підсилювачах вихідна напруга інвертуватися по відношенню до вхідного Ця інверсія Відбувається при подачі вхідного сигналу на інвертується (-) вхід підсилювача (висновок 2)

Неінвертуючий підсилювач використовується в тих випадках, коли вхідний і вихідний напруги повинні бути в фазі При цьому вхідна напруга подається на неінвертуючий (+) вхід (висновок 3), а вихідна напруга UBbIX буде дорівнює вхідному напрузі UBX, Помноженому на відношення (R1 + R2) / R1

У диференціальному підсилювачі вихідна напруга івих залежить від різниці двох вхідних напруг (U2 – U1), помноженої на відношення опорів Для підсумовуючого инвертирующего підсилювача вихідна напруга UBbIX є сумою вхідних напруг U1, U2 і U3 Наприклад, якщо кожне з трьох вхідних напруг одно 5 В, вихідна напруга – 15 В (за умови, що значення всіх опорів R1 – R4 однакові)

Для схем, наведених на рис 628, потрібен джерело живлення з кількома вихідними напругами (звичайно ± 5, ± 10 і ± 15 В) Ця вимога відноситься до більшості ОУ, незважаючи на те що деякі типи ОУ працюють тільки з одним напругою джерела живлення

Необхідно відзначити, що в схемах з інвертуванням сигналу неінвертуючий вхід ОП заземлений (іноді через резистор) Зазвичай таке заземлення застосовується в ОУ, що використовуються в схемах з одним входом (хоча ОУ мають диференційний вхід) Загальним правилом є вибір опору заземлюючого резистора рівним опору паралельно включених резисторів вхідного ланцюга і зворотного звязку (див примітку до рис 628r)

Відзначимо також, що для більшості ОУ, описаних у цьому розділі, зовнішні елементи корекції не використовуються Раніше ОУ найчастіше вимагали застосування зовнішніх коригувальних ланцюгів (зазвичай складаються з конденсаторів та / або резисторів) для забезпечення необхідних частотних характеристик В даний час багато ОУ мають вбудовані елементи корекції і не потребують додаткових елементах Хоча існують і виключення Наприклад, інвертується підсилювач з високим вхідним імпедансом, зображений на рис 628e, вимагає застосування зовнішнього коригуючого конденсатора (між висновком 8 і «землею») При визначенні несправностей загальним є таке правило: якщо підсилювач працює, але його частотні характеристики не відповідають вимогам, то проблеми повязані з елементами корекції

Рис 628 Класичні приклади використання ОУ (National Semiconductar, Linear Applications Handbook,

1994, p 70): а) інвертується підсилювач б) неинвертирующий підсилювач в) диференційний усілітепь r) інвертуючий суммирующий усіпітепь д) неинвертирующий підсумовує підсилювач e) інвертується підсилювач з високим значенням вхідного опору ж) швидкодіючий інвертується підсилювач з високим вихідним опором з) неинвертирующий підсилювач змінного струму

Джерело: Ленк Д, 500 практичних схем на популярних ІС: Пер з англ – М: ДМК Пресс, – 44 с: Ил (Серія «Підручник»)