Tässä erittely:
* Lineaarisuus: Lineaarisessa järjestelmässä lähtö on tulon skaalattu versio. Tämä tarkoittaa, että tulon kaksinkertaistaminen kaksinkertaistaa lähdön, kolminkertaistaa tulon kolminkertaistaa lähdön ja niin edelleen.
* Op-Amp käyttäytyminen: Ihanteelliset op-vahvistimet on suunniteltu vahvistamaan kahden tuloliittimen (invertoiva ja ei-invertoiva) välistä eroa. Tämä ero, joka tunnetaan differentiaalitulojännitteenä, vahvistetaan suurella vahvistuskertoimella (tyypillisesti 100 000 tai enemmän). Tämä tarkoittaa, että pienetkin tulojännite-erot aiheuttavat merkittäviä lähtöjännitteen muutoksia.
* Lineaarinen suhde: Operaatiovahvistimen toiminta-alueella lähtöjännite on lineaarisesti verrannollinen tulojännite-eroon. Tämä suhde säilyy niin kauan kuin operaatiovahvistin ei ole kyllästynyt (saavuttaa maksimi- tai minimilähtöjännitteen).
Tärkeä huomautus: Tosimaailman op-vahvistimissa on lievää epälineaarisuutta, mikä johtuu seuraavista tekijöistä:
* Sisääntulojännite: Pieni jännite-ero, joka esiintyy tuloliittimien välillä, vaikka tulosignaalia ei olisikaan.
* Slew Rate: Lähtöjännitteen suurin muutosnopeus, joka voi rajoittaa operaatiovahvistimen kykyä toistaa uskollisesti korkeataajuisia signaaleja.
* Vääristymä: Korkeilla tulosignaalitasoilla operaatiovahvistimet voivat aiheuttaa vääristymiä, mikä tarkoittaa, että lähtösignaali ei ole tarkka esitys tulosta.
Nämä epälineaarisuus ovat kuitenkin tyypillisesti tarpeeksi pieniä, jotta operaatiovahvistimia pidetään edelleen lineaarisina laitteina useimmissa käytännön sovelluksissa.
Johtopäätös:
Vaikka op-vahvistimilla on joitain epälineaarisia ominaisuuksia, niiden kyky vahvistaa tulosignaalia lineaarisesti laajalla alueella oikeuttaa niiden luokittelun lineaariseksi laitteeksi. Tämä lineaarinen käyttäytyminen on ratkaisevan tärkeää niiden käytön kannalta erilaisissa analogisissa piireissä, mukaan lukien vahvistimet, suodattimet ja oskillaattorit.