Operační zesilovače

Vlastnosti ideálního OZ

Operační zesilovač
  • Nekonečně velké napěťové zesílení
  • Nekonečně velký vstupní odpor obou vstupů
  • Nulový výstupní odpor
  • Frekvenčně nezávislé zesílení
  • Nekonečně velké potlačení součtového signálu
  • Nulový šum
  • Žádný z parametrů není závislý na teplotě

Skutečný OZ těchto parametrů nedosahuje, jen se k nim blíží.

Invertující zesilovač

Invertující zesilovač s OZ
Na výstupu invertujícího zesilovače, jak už z názvu vyplývá, bude signál obrácený o 180°.

Jeho vstupní odpor je přibližně roven odporu R1.

A = R0 / R1 = U2 / U1  U2 = – R0 / R1 * U1

Neivertující zesilovač

Neinvertující zesilovač s OZ

Neinvertující zesilovač nemůže mít zesílení menší než 1.

Vstupní odpor je velmi velký.

A = 1 + R0 / R1 = U2 / U1   ⇒   U2 = U1 * ( 1 + R0 / R1 )

Součtový zesilovač

Součtový zesilovač s OZ

U2 = – R0 / R1 * U11 – R0 / R2 * U12 – R0 / R3 * U13 …

Komparátor

Komparátor s OZ

Komparátor porovnává vstupní napětí a podle toho, které je větší bude na výstupu +Ucc nebo -Ucc. Pokud je na invertujícím vstupu (U12) vyšší napětí než na neinvertujícím (U11) bude na výstupu napětí téměř rovno -Ucc. Pokud bude ale na neinvertujícím vstupu vyšší napětí, bude na výstupu téměr +Ucc.

Diferenční (rozdílový) zesilovač

Na výstupu toho zesilovače bude napětí odpovídající rozdílu vstupních napětí (U12 a U11).

Vstupní odpor obou vstupů je dán hodnotou odporu R1, proto by měly mít oba tyto odpory stejnou hodnotu.

U2 = R0 / R1 * ( U12 – U11 )

Integrační zesilovač

Integrační zesilovač s OZ
Vzorec k iktegračnímu zesilovači s OZ

Kde Upoc je počáteční napětí, které bylo na výstupu v čase t0.

Integrační zesilovač je mimo jiné možné použít i jako dolní propust nebo jako analogovou paměť (odpojením vstupu/odporu R, stabilita paměti je pak určena kvalitou kondenzátoru C).

Derivační zesilovač

Derivační zesilovač s OZ

U2 = -RC * ( dU1 / dt )

Kde U1 i U2 jsou funkcemi času.

Derivační zesilovač se dá mimo jiné použít i jako horní propust.