Műveleti erősítőn olyan elektronikus alkatelemet értünk, amelyiknek
-- jó nagy a feszültségerősítése (
103 - 106)
-- egyenáramú jelek erősítésére is használható
-- differenciál bemenettel rendelkezik
-- bemeneti ellenállása lehetőleg nagy (
)
-- kimeneti ellenállása kicsiny (
)
-- "bírja" a visszacsatolást, illetve frekvenciamenet kompenzáló áramkör
kapcsolható hozzá (l. 3.2.3. fejezet)
-- könnyen kezelhetően integrált áramköri tokban jelenik meg.
A 3.1.1. ábrán egy ilyen erősítő belső kapcsolási rajzát látjuk.
Meg kell jegyeznünk, hogy az áramkör a valóságos műveleti erősítőknél
jóval egyszerűbb felépítésű, amolyan "tan"-erősítő. (Az áramkör
részletes elemzése Greenich-Jackson magyarul is megjelent könyvében
található meg.) Valóságos, népszerű, gyakran használt
hangfrekvenciás műveleti erősítőt (A-741) mutat a 3.1.2. ábra. Az
ábra
terjedelméből látható, hogy áramköri felépítése az előzőnél jóval
bonyolultabb. Ebbe külön beépítve egy stabilizáló kapacitást is
találunk. Ennek szerepéről a 3.4. fejezetben lesz szó.
"Tan-erősítőnk" differenciálerősítő kapcsolással kezdődik, sőt a
következő fokozat is ugyanilyen. Az erősítő kimenete emitterkövető. A
feszültségerősítő fokozatok között egy ún. szinteltoló áramkör
található. Ezzel kissé részletesebben meg kell ismerkednünk.
A tranzisztoros erősítő fokozatok kimeneti és bemeneti nyugalmi
feszültségszintjei általában lényegesen különböznek egymástól. Ha két
erősítő fokozat között ennek áthidalására kondenzátort használunk, akkor
a rendszer egyenfeszültségű, illetve igen kicsiny frekvenciájú jelek
erősítésére alkalmatlan lesz. A 3.1.3. ábra-sorozaton a
feszültségszint áthidalásának néhány megoldását mutatjuk be.
Az elvi megoldás az lenne, ha a feszültségkülönbséggel pontosan
azonos értékű telepet iktatnánk a kimenet és bemenet közé (3.1.3.a). Ez az
út technikailag járhatatlan, mivel a telepek cserére szorulnak,
hőfokfüggőek, stb. Telepek helyett természetesen lehetne Zener-diódákat
is használni, ezt a megoldást elvétve alkalmazzák is (3.1.3.b). Ezzel az a
baj, hogy pontos gyártástechnológiai kivitelezése nehézkes.
A leggyakoribb megoldás a már vizsgált tranzisztoros
áramgenerátorok alkalmazásán nyugszik (3.1.3.c). Ha az áram állandó, akkor az
ellenálláson eső feszültség is állandó lesz. Az áram értékének
beállításával a feszültség-eltolás mértéke könnyedén beállítható a
kívánt értékre.