|
Операционный усилитель (ОУ) является дифференциальным усилителем постоянного тока с двумя входами (инвертирующим и неинвертирующим) и одним выходом. Кроме них ОУ имеет выводы питания: положительного и отрицательного. Эти пять выводов имеются в почти любом ОУ и принципиально необходимы для его работы.
ОУ имеет огромный коэффициент усиления, как минимум, 50000…100000, а реально — намного больше. Поэтому, в первом приближении, можно даже допустить, что он равен бесконечности.
Термин «дифференциальный» («different» переводится с английского как «разница», «различие», «разность») означает, что на выходной потенциал ОУ влияет исключительно разность потенциалов между его входами, независимо от их абсолютного значения и полярности.
Термин «постоянного тока» означает, что усиливает ОУ входные сигналы начиная от 0 Гц. Верхний диапазон частот (частотный диапазон), усиливаемых ОУ сигналов зависит от многих причин, таких, как частотные характеристики транзисторов, из которых он состоит, коэффициента усиления схемы, построенной с применением ОУ и т.п.
Входы ОУ имеют очень большое входное сопротивление, равное десяткам/сотням МегаОм, а то и ГигаОм. Столь большое сопротивление входов означает, что на входной сигнал они практически не влияют. Поэтому можно считать, что ток во входы ОУ не течет.
Термины «инвертирующий» и «неинвертирующий». Что такое — инверсия сигнала? В переводе с латинского одним из значений слова «inversio» является «оборачивание», «переворот». Иными словами, инверсия — это зеркальное отражение (отзеркаливание) сигнала относительно горизонтальной оси Х (оси времени). На графике показаны несколько из множества возможных вариантов инверсии сигнала, где красным цветом обозначен прямой (входной) сигнал и синим — проинвертированный (выходной).
 | Рис. 73 Понятие инверсии сигнала |
|
Следует отметить, что к нулевой линии (А, Б) инверсия сигнала не привязана. Сигналы могут быть инверсными и асимметрично. Например, оба только в области положительных значений (В) , что характерно для цифровых сигналов или при однополярном питании, или оба частично в положительной и частично — в отрицательной областях (Б, Д) . Возможны и другие варианты. Главным условием является их взаимная зеркальность относительно какого-то произвольным образом выбранного уровня (например, искусственной средней точки). |