Операционные усилители. Инвертирующие усилители. Неивертирующие усилители. Суммирующие и вычитающие усилители. Интеграторы

В настоящее время разработано огромное количество аналоговых интегральных схем (ИС) двух типов – базовые электронные элементы (операционные усилители, компараторы, стабилизаторы напряжения) и специализированные ИС, предназначение для решения одной задачи. На первый взгляд может показаться, что все уже придумано, бери и пользуйся. На самом деле это не так.

На ранних этапах развития электроники «кирпичиками», из которых собирались схемы, являлись транзисторы, диоды, резисторы и другие дискретные элементы. Сейчас «кирпичиками» являются разнообразные ИС. По цене стоимость дискретных элементов и ИС практически сравнялись. Современный этап развития электроники характеризуется тем, что при проектировании электронных средств различного назначения используют не дискретные элементы, а законченные функциональные элементы, выполненные на интегральных схемах. Такой подход позволяет значительно повысить статические, динамические, эксплуатационные и надежностные показатели аппаратуры, существенно удешевить и сократить сроки ее проектирования. Разработка схем фактически сводится к разработке структуры, удовлетворяющей поставленным требованиям, выбору необходимых ИС и согласованию их входных и выходных характеристик.

Применительно к цифровым устройствам выбор ИС достаточно формализован и практически не представляет труда. В то же время выбор и применение аналоговых ИС достаточно специфичны и оставляют большой простор для творчества разработчика. Он должен знать внутреннюю схемотехнику и конструкцию ИС, свойства типовых схем и условия их применения, а также методы быстрой оценки основных характеристик разрабатываемого устройства.

Несмотря на различие элементной базы, функционального назначения и технологии изготовления, основой большинства ИС является схемотехника дифференциального усилителя постоянного тока, на базе, которой выполнены операционные усилители. Дифференциальный усилитель в настоящее время по существу является основным схемотехническим элементом современной интегральной аналоговой электроники. Именно по этой причине интегральные усилители постоянного тока являются наиболее массовым типом аналоговых ИС.

Рассмотрим несколько наиболее распространенных схем на ОУ.