Idealny wzmacniacz operacyjny (zwykle producenci starają się, by w.o. były zbliżone do takiego) ma takie właściwości:
prąd płynący przez wejścia jest zero; napięcie między wejściami, jeśli nie jest zerowe, powoduje pojawienie się na
wyjściu maksymalnego napięcia (równego dodatniemu bądź ujemnemu napięciu zasilania) o takim znaku, jak napięcie
między wejściem '+', a wejściem '-'; jeśli pojawienie się takiego napięcie na wyjściu spowodowałoby - poprzez przepływ
prądu przez układ, do którego podłączony jest w.o. - zmianę znaku napięcia między wejściami, to napięcie na wyjściu
ustala się takie, by napięcie między wejściami było zero - w.o. "pilnuje" utrzymywania tego zera, oczywiście jeśli układ,
do którego jest włączony, daje mu taką możliwość - np. przez odpowiedni znak oddziaływania wyjścia na wejście.
Jeśli wejścia wzmacniacza operacyjnego podłączymy do dwóch napięć niezależnych od tego, co jest na jego wyjściu,
to prawdopodobnie na wyjściu uzyskamy plus albo minus zasilania - zależnie od znaku różnicy tych napięć; jeśli jednak
na każde wejście w.o. podamy napięcie poprzez opornik R1, a między wyjście w.o. a wejście '-' włączymy opornik R2,
i taki sam włączymy między masę, a wejście '+', to na wyjściu dostaniemy napięcie (U[i+]-U[i-])*R2/R1, oczywiście
pod warunkiem, że takie napięcie zmieści się pomiędzy "zasilanie minus" i "zasilanie plus".
W praktycznym wzmacniaczu operacyjnym są pewne prądy wejściowe (zwykle rzędu nA, czasem poniżej pA); napięcie
między wejściami, jakiego on "pilnuje", to nie zero, a najczęściej kilka mV, i zmienia się np. przy zmianie temperatury,
a na dodatek musi się trochę zmienić (np. o 0.1mV), żeby spowodować zmianę napięcia na wyjściu (o kilka V); napięcie
dawane na wyjściu nie obejmuje całego zakresu od minusa do plusa zasilania - pozostają pewne marginesy (np. po 1.5V);
napięcia wejściowe też muszą się mieścić w pewnym zakresie (np. z marginesami po 1.5V od zasilania), żeby w.o. działał
prawidłowo - prąd wyjściowy jest ograniczony (zwykle do 20mA) - za to w.o. jest odporny na zwarcie wyjścia...
Z trzech wzmacniaczy operacyjnych (są układy scalone, w których są 4, np. LM324, TL084) można zbudować wzmacniacz
pomiarowy - układ, który ma dwa wejścia, będące wejściami w.o. (więc płynie przez nie bardzo mały prąd - nie jest istotna
oporność tego, do czego podłączy się wejście w.p.), i jedno wyjście, na którym uzyskamy napięcie (względem masy) równe
napięciu między wejściami pomnożonymi przez jego wzmocnienie, zależne od oporników użytych we w.p. - nie będzie ono
- o ile nie spróbujemy pobierać zbyt dużego prądu - zależne od prądu, jaki pobiera układ dołączony do tego wyjścia.
Jaki mniej więcej prąd powinien przepływać przez diodę?
