Video: How does a Thyristor work? 2024
Der moderne Operationsverstärker geht bis in die Anfänge der Elektronikgeschichte zurück. Konkret wurde der Operationsverstärker erstmals in den 1930er Jahren entwickelt, als Bell Telephone gerade begann, Telefonkabel im ganzen Land zu führen.
In der Anfangszeit des Telefons hatten Ingenieure ein schwieriges Problem mit Telefonleitungen, die mehr als ein paar tausend Fuß betrugen. Lange Telefonleitungen brauchten Verstärker, um ihren Signalen einen Schub zu geben, aber die damals verfügbaren Verstärker waren sehr zappelig - zu empfindlich auf Wetter (Temperatur und Luftfeuchtigkeit) und nicht in der Lage, konsistent über den Bereich der Spannungen in frühen Telefonleitungen zu arbeiten.
Ein Glockeningenieur namens Harry Black arbeitete 1934 an dem Verstärkerproblem, als ihm eine Idee einfiel, als er von der Arbeit auf der Fähre nach Hause fuhr. Diese Idee war ein Geniestreich, der Jahrzehnte später offensichtlich erscheint.
Anstatt zu versuchen, einen Verstärker zu entwerfen, der die genaue Amplitudenverstärkung hat, die für den Job benötigt wird, war Blacks Idee, einen Verstärker zu verwenden, der weit mehr Verstärkung hatte, die benötigt wurde - tausende Male mehr Gewinn - und dann ein Teil des Ausgangs wird über einen Widerstand in den Eingang zurückgeführt. Diese Rückkopplungsschaltung würde die Gesamtverstärkung des Verstärkers basierend auf der Größe des Widerstandes in der Schaltung reduzieren.
Die Schaltung hat den Namen Operationsverstärker nicht erhalten, bis das Computerzeitalter etwa ein Jahrzehnt später begann und Computerforscher herausfanden, wie sie die einzigartigen Eigenschaften des Verstärkers nutzen können grundlegende mathematische Operationen wie Addition, Subtraktion, Multiplikation und Division der Eingangsspannungen.
Schließlich ersetzten Digitalcomputer die aus Operationsverstärkern gebauten analogen Computer. Op-Amps spielen jedoch heute noch eine wichtige Rolle in Computern, hauptsächlich um eine Schnittstelle mit realen Eingabemessgeräten wie Spannungssensoren und Feuchtigkeitsdetektoren zu schaffen.
Die ursprünglichen Operationsverstärker-Schaltkreise wurden mit Vakuumröhren gebaut. Sie waren groß, brauchten mehrere hundert Volt zum Betrieb und erzeugten beträchtliche Wärme. Als die Transistoren in den 1950er Jahren die Vakuumröhren ersetzten, wurden die Operationsverstärker kleiner, und als in den 1960er Jahren integrierte Schaltkreise erfunden wurden, zählten Op-Amps zu den ersten Chips, die entwickelt wurden.
