Elektronische Bauelemente: Wie die Op Amp kam zu sein
Der moderne Operationsverstärker geht zurück zu den Anfängen der Elektronik Geschichte. Insbesondere wurde der Operationsverstärker zuerst in den 1930er Jahren gegründet, als Bell Telephone gerade begann, Telefonkabel im ganzen Land laufen.
In den frühen Tagen des Telefons, mussten die Ingenieure ein schwieriges Problem mit Telefonleitungen, die mehr als ein paar tausend Meter lief. Lange Telefonleitungen Verstärker benötigt, um ihre Signale einen Schub zu geben, aber die Verstärker zu dem Zeitpunkt verfügbar waren sehr zappelig - zu empfindlich, um Wetter (Temperatur und Feuchtigkeit) und nicht in der Lage konsequent über den Bereich von Spannungen in der frühen Telefonleitungen verwendet zu arbeiten.
Ein Bell-Ingenieur Harry Schwarz benannt wurde die Arbeit am Verstärker Problem in 1934, als eine Idee, ihn geschlagen, als er mit der Fähre von der Arbeit zu fahren. Diese Idee war ein Geniestreich, die später offensichtlich Jahrzehnten scheint.
Anstatt zu versuchen, einen Verstärker zu entwerfen, die die genaue Amplitudenverstärkung benötigt für den Job, Blacks Idee haben würde, war einen Verstärker zu verwenden, die weit mehr Gewinn hatte, die benötigt wurde - tausende Male mehr Gewinn in der Tat - und dann einige der füttern Ausgang zurück an den Eingang über einen Widerstand. Diese Rückkopplungsschaltung würde die Gesamtverstärkung des Verstärkers reduzieren, bezogen auf die Menge des Widerstands in der Schaltung.
Die Schaltung ist nicht erst den Namen Operationsverstärker bis der Computer-Zeitalter begann ein Jahrzehnt später oder so, und Computer-Forscher herausgefunden, wie die Verstärker einzigartigen Eigenschaften zu verwenden, um grundlegende mathematische Operationen wie Addition, Subtraktion, Multiplikation und Division auf den Eingangsspannungen führen.
Schließlich ersetzt digitale Computer die analogen Computer von Operationsverstärkern aufgebaut. Op-Amps spielen immer noch eine wichtige Rolle in Computern heute jedoch in erster Linie eine Schnittstelle mit der realen Welt Input liefern Geräte wie Spannungssensoren und Feuchtigkeitsdetektoren messen.
Die Original-Operationsverstärker-Schaltungen wurden mit Vakuumröhren gebaut. Sie waren groß, benötigt mehrere hundert Volt zu arbeiten, und erzeugt erhebliche Wärme. Wenn die Transistoren Vakuumröhren in den 1950er Jahren ersetzt wurde op amps kleiner, und wenn integrierte Schaltungen in den 1960er Jahren erfunden wurden, amps op unter den ersten Chips waren entworfen werden.