Операционные усилители, компараторы

микросхемы операционных усилителей и компараторов

Операционный усилитель один из основных кирпичиков аналоговой схемотехники, первоначальное предназначение- работа в качестве суммирующего устройства в счетных машинах, именно от этого факта прибор и получил свое запоминающееся название. До эпохи цифровой техники, вычислительные машины были аналоговыми и, например операция сложения или вычитания производилась суммированием напряжений на дифференциальных входах операционного усилителя и по итоговому напряжению измерялся итог. Сегодня операционный усилитель нашел применение в аналоговых схемах, для усиления очень слабых сигналов, например входные каналы предусилителя магнитофона, усилитель сигнала аналогового датчика для последующей обработки, микрофонный усилитель. Операционный усилитель имеет очень высокий коэффициент усиления и, при грамотно подобранной отрицательной обратной связи, низкий коэффициент искажений, что и предрасположило конструкторов к использованию ОУ в звуковой схемотехнике.

Еще одна разновидность или лучше сказать «брат» операционного усилителя – компаратор. Это устройство сравнения. Компаратор так же имеет прямой и дифференциальный входы и один выход, но не имеет дополнительных, корректирующих выводов и основное назначение компаратора – сравнение двух напряжений на входах. При рассогласовании напряжений, компаратор меняет состояние своего выхода на соответствующий уровень напряжения. Применяется компаратор в высокоточных стабилизаторах напряжения и тока, так как он в состоянии отследить изменение напряжения до мили Вольта, в схемах пороговых переключателей, например в контроллерах дневных ходовых огней или в датчиках движения. На компараторе легко собрать стабилизатор тока для зарядного устройства автомобильного аккумулятора, для этого нужно на его прямом входе организовать источник опорного напряжения, например на стабилитроне, а на дифференциальный вход подать напряжение с шунта в цепи силового транзистора, выход компаратора соединить с базой (или затвором, если транзистор полевой). При такой схеме включения, компаратор будет поддерживать постоянный уровень протекающего тока через нагрузку и выходной транзистор, а уровень тока будет регулироваться изменением потенциалом напряжения на прямом входе.