Un amplificatore elettronico aumenta la corrente o la tensione di un segnale in ingresso. Questi dispositivi sono disponibili in due forme. Uscita di un amplificatore non invertente segue esattamente la tensione di ingresso. Un amplificatore invertente sposta l'input di 180 gradi, quindi i valori positivi diventano negativi e viceversa. Un amplificatore operazionale combina entrambi i tipi in un unico conveniente pacchetto.
Amplificatore operazionale
Ingegneri elettronici creati un circuito confezionato chiamato l'amplificatore operazionale, o op-amp. Svolge numerose attività di amplificazione base in un formato con solo tre collegamenti: un ingresso invertente, un ingresso non invertente e un'uscita. Progettisti elettronici trattano il circuito integrato amplificatore operazionale o IC, come una "scatola nera" e bisogno di sapere solo il suo comportamento generale, non i dettagli delle sue parti interne. Progettisti possono utilizzare l'invertente o non invertente input o entrambi insieme, a seconda dei loro obiettivi.
Ingresso invertente
L'ingresso invertente inverte il segno della tensione in ingresso, così una tensione positiva all'ingresso appare come un negativo in uscita. Per alcune applicazioni, non importa il segno della tensione in uscita, quindi l'ingegnere può scegliere di utilizzare l'ingresso invertente se semplifica un disegno di circuito. Per altri usi, come ad esempio la cancellazione di una tensione positiva con una negativa, l'ingresso invertente permette un circuito rimuovere selettivamente segnali. L'ingresso invertente accetta anche feedback da uscita dell'amplificatore. Con nessun feedback, un op-amp ha guadagno infinito, o amplificazione potenziale, così qualsiasi segnale positivo spinge l'output di tensione di alimentazione positiva dell'amplificatore. Questo processo utile produce anche gravi distorsioni. Alimentazione indietro una porzione del segnale all'ingresso invertente riduce il guadagno per una cifra ragionevole e consente una riproduzione accurata del segnale.
Ingresso non invertente
Mentre l'ingresso invertente produce un' "immagine speculare" della tensione in uscita, l'ingresso non invertente genera una copia amplificata in uscita. L'ingresso non invertente consente una finestra di progettazione di riprodurre più fedelmente possibile i segnali. Una corrente continua o DC, segnale, ad esempio, è più sensibile ad un segno invertito di un segnale audio, quindi una finestra di progettazione sarà probabilmente scegliere l'ingresso non invertente per DC. A differenza di ingresso invertente, l'ingresso non invertente in genere non accetta feedback, che aumenterebbe un fattore di amplificazione già è infinito.
Addizionare e sottrarre
Tra i molti trucchi di un op-amp, può unire i segnali. Un ingegnere audio utilizza una console multicanale per miscelare i segnali dei microfoni dei cantanti e degli strumenti. Al centro del mixer, un op-amp aggiunge il segnale da ciascuno degli ingressi microfono del mixer per produrre la canzone con tutte le sue parti correttamente bilanciate. L'op-amp può aggiungere segnali da uno dei suoi due ingressi. Quando più fonti arrivano all'ingresso invertente, essi aggiungono insieme prima che invertono. Coloro che arrivano all'ingresso non invertente semplicemente aggiungere insieme. L'op-amp quindi sottrae il totale degli ingressi invertiti dal totale degli ingressi non invertente. Le combinazioni di ingressi diversi offrono la flessibilità di design nella creazione di circuiti.