6. ОПЕРАЦИОННЫЕ УСИЛИТЕЛИ
В аналоговых вычислительных машинах, моделирующих решение дифференциальных уравнений, применяются операционные усилители (ОУ) в качестве сумматоров, интеграторов и др. [5]. В электронных операционных усилителях допустимые максимальные выходные напряжения равны 
Поскольку эти напряжения могут быть любого знака, то, очевидно, необходимо применение двух источников анодного питания, соединенных последовательно, и заземление точки их соединения. Входное и выходное напряжения отсчитываются относительно земли. В операционном усилителе входное и выходное напряжения находятся в противофазе. Операционный усилитель выполняет математические операции и поэтому стабилизация коэффициента усиления представляет собой одно из основных требований. Стабилизация коэффициента усиления напряжения осуществляется с помощью отрицательной обратной связи.
В схеме ОУ применяется параллельная ОС. Опрокидывание фазы напряжения в ОУ необходимо для возможности охвата его ОС.
Принципиальная схема ОУ и его граф показаны на рис. II.15, а и б. Из графа находим выражение для коэффициента усиления напряжения ОУ, охваченного ОС:
Коэффициент усиления напряжения 
собственно усилителя велик — приблизительно от тысячи до миллиона и выше (в типовых ОУ аналоговых машин К порядка 
. При большом К коэффициент
Рис. II.15. Операционный усилитель: а — блок-схема усилителя; б — граф блок-схемы
Таким образом, передача напряжения не зависит от 
а зависит только от отношения сопротивлений 
Схема простейшего операционного усилителя на двойных триодах, используемого в промышленной автоматике, приведена на рис. 11.16. Для уменьшения дрейфа первый каскад (входной каскад) выполнен по дифференциальной схеме, второй — усилительный каскад без автоматического смещения и третий — выходной катодный повтор ите 
Коэффициент усиления по напряжению равен 700, выходное сопротивление 700 Ом, линейная область выходного напряжения 
. В при сопротивлении нагрузки 25 кОм. Дрейф около 
в течение 
. В качестве схем межкаскадной связи применяются делители напряжения на резисторах. Они уменьшают усиление и сужают полосу пропускания. Эти недостатки устраняются, если между анодом предыдущей
Рис. II.16. Схема простого операционного усилителя
лампы и сеткой последующей вместо резистора использовать в схеме делителя кремниевые стабилитроны, внутреннее сопротивление которых по переменному току мало, а по постоянному току велико.
В более точных ОУ применяются устройства, автоматически корректирующие дрейф. Такое корректирующее устройство состоит из контактного модулятора, преобразующего напряжение постоянного тока на сетке входной лампы усилителя в напряжение переменного тока. Это напряжение усиливается усилителем переменного напряжения и выпрямляется контактным демодулятором, работающим синфазно и синхронно с входным прерывателем. Напряжение, выпрямленное демодулятором, сглаживается фильтром типа RC и подается на сетку второй лампы входного дифференциального каскада с катодной связью.
В качестве источников питания операционных усилителей используются электронные стабилизаторы напряжения, обеспечивающие высокое постоянство выходного напряжения и, что не менее важно, имеющие малое выходное сопротивление. Это обеспечивает устойчивую работу многих усилителей, присоединенных к одному и тому же источнику питания.
