Na rysunku przedstawiono schemat
A. wtórnika napięciowego.
B. wzmacniacza różnicowego.
C. komparatora analogowego.
D. wzmacniacza odwracającego.
Pytanie z egzaminu CKE, styczeń 2019 (arkusz E.01-X-19.01).
Na rysunku pokazano układ wtórnika napięciowego, który jest szczególnym przypadkiem wzmacniacza operacyjnego w konfiguracji o sprzężeniu zwrotnym. Wtórnik napięciowy ma to do siebie, że jego wzmocnienie wynosi jeden, co oznacza, że napięcie wyjściowe jest równe napięciu wejściowemu. To jest bardzo przydatne w sytuacjach, gdy potrzebujemy przesłać napięcie bez jego zmiany, ale z większą wydajnością prądową. Dzięki temu możemy odizolować obciążenie od źródła sygnału, co jest niesamowicie ważne w przypadku delikatnych układów elektronicznych. W praktyce wtórniki napięciowe są używane w systemach audio, telekomunikacyjnych oraz wszędzie tam, gdzie ważne jest zachowanie integralności sygnału przy jednoczesnym zapewnieniu jego zdolności do napędzania obciążeń o większej mocy. Jest to standardowa konfiguracja w inżynierii elektronicznej i stanowi fundament projektowania analogowych układów scalonych. Warto pamiętać, że wtórnik nie amplifikuje sygnału, ale daje nam więcej elastyczności w dalszym przetwarzaniu.
Na schemacie nie mamy do czynienia ani ze wzmacniaczem różnicowym, ani z komparatorem analogowym, ani też z wzmacniaczem odwracającym. Wzmacniacz różnicowy to układ, który wzmacnia różnicę napięć między dwoma wejściami, co jest stosowane np. w układach pomiarowych, gdzie ważne jest wyeliminowanie zakłóceń wspólnych. Brak tutaj dwóch wejść o odmiennym potencjale, co już wyklucza tę możliwość. Komparator analogowy działa na zasadzie porównania dwóch napięć i generuje wyjście w zależności od tego, które napięcie jest wyższe. W schemacie brak jest elementów, które pełniłyby tę funkcję. Wzmacniacz odwracający natomiast charakteryzuje się tym, że zmienia fazę sygnału o 180 stopni i potrzebuje odpowiedniego układu rezystorów, których konfiguracji tu nie widać. Typowym błędem jest mylenie różnych konfiguracji wzmacniaczy operacyjnych, co wynika często z niewłaściwego zrozumienia ich działania lub nieuważnego czytania schematów. Warto zawsze analizować, jak są podłączone wejścia i wyjścia, oraz jakie elementy towarzyszą wzmacniaczom, by poprawnie rozpoznać ich funkcję.