Ηλεκτρονικά Εξαρτήματα: Πώς η Op Amp έφτασε να είναι - dummies

Ο σύγχρονος επιχειρησιακός ενισχυτής χρονολογείται από τις πρώτες μέρες της ιστορίας των ηλεκτρονικών. Συγκεκριμένα, ο οπτικός ενισχυτής δημιουργήθηκε για πρώτη φορά στη δεκαετία του 1930, όταν η Bell Telephone άρχισε να τρέχει τηλεφωνικά καλώδια σε όλη τη χώρα. Στις πρώτες ημέρες του τηλεφώνου, οι μηχανικοί είχαν ένα δύσκολο πρόβλημα με τηλεφωνικές γραμμές που έτρεχαν περισσότερο από μερικές χιλιάδες πόδια. Οι μεγάλες τηλεφωνικές γραμμές χρειάζονταν ενισχυτές για να δώσουν ώθηση στα σήματα, αλλά οι ενισχυτές που ήταν διαθέσιμοι εκείνη την εποχή ήταν πολύ νευροί - πολύ ευαίσθητοι στις καιρικές συνθήκες (θερμοκρασία και υγρασία) και αδύναμοι να εργάζονται με συνέπεια στο εύρος τάσης που χρησιμοποιείται στις πρώτες τηλεφωνικές γραμμές.

Ένας μηχανικός κουδουνιών, ο Χάρι Μαύρος, εργάστηκε για το πρόβλημα του ενισχυτή το 1934, όταν μια ιδέα τον χτύπησε καθώς οδηγούσε το σπίτι των πορθμείων από την εργασία. Αυτή η ιδέα ήταν ένα εγκεφαλικό επεισόδιο που φαίνεται προφανές δεκαετίες αργότερα.

Αντί να προσπαθήσουμε να σχεδιάσουμε έναν ενισχυτή που θα είχε το ακριβές κέρδος πλάτους που απαιτείται για τη δουλειά, η ιδέα του Black ήταν να χρησιμοποιήσει έναν ενισχυτή που είχε πολύ μεγαλύτερο κέρδος που χρειαζόταν - χιλιάδες φορές περισσότερο κέρδος, στην πραγματικότητα - κάποια από την έξοδο πίσω στην είσοδο μέσω μιας αντίστασης. Αυτό το κύκλωμα ανατροφοδότησης θα μείωνε το συνολικό κέρδος του ενισχυτή με βάση την ποσότητα αντίστασης στο κύκλωμα.

έως ότου η ηλικία του υπολογιστή ξεκίνησε περίπου μια δεκαετία αργότερα και οι ερευνητές των υπολογιστών κατάλαβα πώς να χρησιμοποιήσουν τα μοναδικά χαρακτηριστικά του ενισχυτή για να εκτελέσουν βασικές μαθηματικές λειτουργίες όπως προσθήκη, αφαίρεση, πολλαπλασιασμός και διαίρεση στις τάσεις εισόδου.

Τελικά, οι ψηφιακοί υπολογιστές αντικατέστησαν τους αναλογικούς υπολογιστές που κατασκευάστηκαν από τους ενισχυτές op. Οι ενισχυτές Op εξακολουθούν να παίζουν σημαντικό ρόλο στους υπολογιστές σήμερα, ωστόσο, κυρίως για να παρέχουν μια διασύνδεση με πραγματικές συσκευές μέτρησης εισόδου, όπως αισθητήρες τάσης και ανιχνευτές υγρασίας.

Τα αρχικά κυκλώματα op-amp κατασκευάστηκαν με σωλήνες κενού. Ήταν μεγάλα, απαιτούσαν αρκετές εκατοντάδες βολτ για να λειτουργούν και δημιούργησαν σημαντική θερμότητα. Όταν τα τρανζίστορ αντικατέστησαν τους σωλήνες κενού στη δεκαετία του 1950, οι ενισχυτές μειώθηκαν και όταν τα ολοκληρωμένα κυκλώματα εφευρέθηκαν στη δεκαετία του 1960, οι ενισχυτές op μεταξύ των πρώτων μαρκών που σχεδιάστηκαν.