Amplificatori operazionali, abbreviazione di "amplificatori operazionali," sono circuiti elettronici che hanno una grande varietà di impiego in apparecchiature elettroniche. Oggi, amplificatori operazionali a venire in piccoli pacchetti circa le dimensioni di un'unghia. Un amplificatore operazionale può prendere il posto di oltre 20 componenti elettronici discreti. Questi dispositivi convenienti sono utilizzati da ingegneri elettronici come componenti base compatte nella progettazione di una gamma diversificata di dispositivi elettronici ed elettrodomestici.
Storia
Prima dell'invenzione del transistor e successivamente "circuiti integrati", un circuito elettrico, composto da tubi a vuoto (chiamati anche "valvole") e altri componenti, è stato inventato nei primi anni del 1940 per svolgere la funzione di un amplificatore operazionale. Con l'invenzione del transistore in 1947, sostituzione tubi come la componente attiva nei circuiti di amplificatori operazionali è diventato molto più piccoli, correva più freschi e necessaria meno energia per funzionare. Circuiti integrati è diventato la prossima generazione di componenti elettronici, dove molti transistor, condensatori, resistori e cablaggio comunicante erano collocati in un unico pacchetto piccolo, conveniente. Nel 1961, il primo circuito integrato (IC) op amp è venuto sul mercato, con il basso costo di pochi dollari.
Amplificatori operazionali utilizzati nel 1940
Con la capacità di eseguire calcoli di addizione e sottrazione, circuiti di amplificatore operazionale con tubi a vuoto sono stati usati nei primi computer analogici. Durante gli anni di guerra nel 1940, amplificatori operazionali facevano parte del design della directory di artiglieria di M9, che ha lavorato in collaborazione con un sistema radar per migliorare la precisione di colpi.
Generale usi oggi
È difficile trovare un pezzo di ingranaggio elettronico oggi che non utilizza un op amp da qualche parte nei suoi circuiti. Amplificatori operazionali sono utilizzati nei prodotti audio, dalle schede di miscelazione "boom box" e sistemi home stereo di alta qualità. Chitarra "stompbox" effetti pedali utilizzano amplificatori operazionali per vari elaborazione del segnale audio. Una nuova generazione di amplificatori operazionali li trova utilizzati in strumenti di precisione, dispositivi di comunicazione e attrezzature mediche.
Usi del circuito
Per quanto riguarda i progettisti, amplificatori operazionali vengono utilizzati per eseguire molte funzioni interne come parte di un apparecchio o un pezzo di equipaggiamento. In alimentatori servono a fornire un output di tensione costante in condizioni di carico fluttuante. Loro alta impedenza di ingresso li rende desiderabile per uso nelle apparecchiature elettriche e apparecchiature di prova di laboratorio. Circuiti che richiedono induttori hanno sempre avuto lo svantaggio di richiedere componenti costituiti da grandi bobine di filo. Le bobine sono ingombranti e suscettibili di raccogliendo altri disturbi elettromagnetici da circuiti associati. Circuiti di op amp possono essere creati per simulare induttori, evitando questi problemi. Quando utilizzato per eseguire operazioni di filtro, amplificatori operazionali possono essere utilizzati in applicazioni di EQ (equalizzazione) per l'elaborazione audio e come filtri di disturbo per rimuovere ronzio e fruscii da linee audio remoti. Convertitori analogico-digitale (e viceversa), oscillatori, generatori di forme d'onda, buffer, rivelatori di picco, Amplificatori differenziali e altre funzioni utilizzano amplificatori operazionali per applicazioni industriali e consumer.