Idealny wzmacniacz operacyjny to model teoretyczny stosowany do uproszczonej analizy układów elektronicznych. Rzeczywiste wzmacniacze operacyjne mają ograniczenia, ale model idealny pozwala szybko przewidywać działanie układów ze sprzężeniem zwrotnym.
Najważniejsze cechy idealnego wzmacniacza operacyjnego
Idealny wzmacniacz operacyjny ma:
- nieskończenie duże różnicowe wzmocnienie napięciowe (A_d \to \infty),
- nieskończenie dużą rezystancję wejściową (R_{we} \to \infty), więc prąd wejściowy jest równy 0,
- zerową rezystancję wyjściową (R_{wy} = 0), dzięki czemu napięcie wyjściowe nie zależy od obciążenia,
- nieskończenie szerokie pasmo przenoszenia, czyli wzmacnia sygnały o dowolnej częstotliwości,
- nieskończenie dużą szybkość narastania napięcia — sygnał wyjściowy może zmieniać się natychmiast,
- zerowe napięcie niezrównoważenia.
Kluczowa zasada egzaminacyjna
Jeżeli w pytaniu pojawia się cecha: nieskończenie wielka rezystancja wyjściowa, to nie dotyczy ona idealnego wzmacniacza operacyjnego.
Dla idealnego wzmacniacza operacyjnego rezystancja wyjściowa powinna być zerowa, a nie nieskończona.
Dlaczego rezystancja wyjściowa ma być zerowa?
Źródło napięciowe idealne ma rezystancję wewnętrzną równą 0. Dzięki temu może utrzymać zadane napięcie na wyjściu niezależnie od podłączonego obciążenia. Wzmacniacz operacyjny w modelu idealnym zachowuje się właśnie jak bardzo dobre sterowane źródło napięcia.
Typowy błąd
Łatwo zapamiętać, że wiele parametrów idealnego wzmacniacza operacyjnego jest „nieskończonych”. Nie dotyczy to jednak rezystancji wyjściowej — ona ma być jak najmniejsza, idealnie równa 0 Ω.