Förstärkare är extremt viktiga komponenter i elektroniska kretsar. De huvudskillnad mellan differentialförstärkaren och operationsförstärkaren är att a differentialförstärkaren är en förstärkare som förstärker en spänningsskillnad mellan dess ingångar, medan en Operationsförstärkaren är i själva verket en typ av differentialförstärkare med stor öppen loop-förstärkning, en hög ingångsimpedans och en låg utgångsimpedans.
En differentialförstärkare är en elektrisk komponent som förstärker skillnaden mellan två signaler som anbringas på två ingångsterminaler, medan de avvisar signaler som är gemensamma för båda ingångsterminalerna. En differentialförstärkare har två ingångar: vi kommer att referera till dessa som och . Antag att förstärkaren förstärker med en faktor och med en faktor . Då utmatningsspänningen skulle vara:
.
De differentialspänning () är definierad som .
De common mode spänning () är definierad som .
Med hjälp av dessa två värden kan vi försöka härleda ett uttryck för utgångsspänningen.
och,
Nu kan vi ersätta dessa värden tillbaka till , ger oss:
Utvidgning av detta och omfaktorisering får vi:
Kvantiteten kallas common-mode gain () och kvantiteten kallas differentiell vinst (). När det gäller dessa nquantitietwo kvantiteter kan vi helt enkelt skriva ovanstående ekvation som:
En operationsförstärkare är en typ av differentialförstärkare med hög förstärkning. Operationsförstärkare har stora ingångsimpedanser och små utgångsimpedanser. För idealisk operativa förstärkare, är ingångsimpedansen tagen att vara oändlig medan utgångsimpedansen tas till att vara 0. Ofta utnyttjar operationsförstärkare ett motstånd för att tillhandahålla sig själv negativ feedback. Genom att ändra motståndets värde är det möjligt att ändra förstärkningen hos en operationsförstärkare. Observera att du lägger till ett motstånd minskar den totala förstärkningen av en operationsförstärkare. När vi beräkna vinsten i föregående avsnitt gjorde vi det genom att anta att det inte finns någon feedback. Därför har den vinst vi har beräknat är maximal möjlig vinst för en förstärkare, och det kallas öppen slinga vinst eftersom det inte finns någon återkopplingsmekanism i systemet.
Operationsförstärkare har en extremt viktig plats i analog databehandling där de används för att inte bara förstärka signaler utan att invertera spänningar, lägga till spänningar och att utföra differentiering och integration.
Figuren nedan visar symbolen för en operationsförstärkare:
Symbolen för en operationsförstärkare
och är är ingångsterminalerna, medan och är de terminaler som en strömförsörjning är ansluten till. är utgångsterminalen.
Bilden nedan visar en operationsförstärkare:
En operationsförstärkare
en differentialförstärkare är en typ av förstärkare som förstärker en spänningsskillnad mellan två av dess ingångar.
En operationsförstärkare är en typ av differentialförstärkare med stor öppen loop-förstärkning, en mycket hög ingångsimpedans och en mycket låg utgångsimpedans.
Image Courtesy:
"Op-amp pinouts." Av användaren: Omegatron (eget arbete) [CC BY-SA 3.0], via Wikimedia Commons
"Opamp" av lambda s (eget arbete) [CC BY 2.0], via flickr