Операционный усилитель (ОУ) – это электронное устройство, которое используется в электронной технике для усиления электрических сигналов и выполнения различных функций математической обработки. ОУ представляет собой активный элемент, который состоит из нескольких транзисторов, резисторов и конденсаторов, а также имеет несколько входов и выходов.
ОУ получил свое название благодаря функции, которую он выполняет, а именно – операционная усилительная функция. Операционный усилитель – это устройство, которое выполняет математические операции с входящими сигналами. При этом ОУ имеет определенный коэффициент усиления (амплитуду выходного сигнала), который может быть задан в определенных пределах.
Название "операционный усилитель" было дано ему из-за истории его создания. В 1941 году американский инженер Артур Эдвин Руссел (Arthur Edwin Russel) разрабатывал устройство для автоматического пилота. Он должен был получить выходной сигнал, который был пропорционален разности между желаемым и фактическим положениями корабля. Руссел осознал, что он может сделать это с помощью устройства, называемого "дифференциальным усилителем" (англ. differential amplifier), активным элементом которого был усилитель постоянного тока (УПТ).
Дифференциальный усилитель работал путем усиления разностного (дифференциального) сигнала между двумя входами, аннулируя общий сигнал на каждом входе. Руссел решил разработать новый тип УПТ, который усиливал бы только на входе разностный сигнал, а не усиливал бы общий сигнал. Русл был военным, к тому же, война медленно кончалась, поэтому главной целью его работы была сохранность жизни людей на море, а усилитель являлся лишь инструментом для достижения этой цели. В связи с этим Руссел назвал свою разработку "операционным усилителем", поскольку он использовал его для выполнения математических операций.
После окончания Второй мировой войны ОУ начал широко использоваться в электронной технике. И сегодня он является неотъемлемой частью многих электронных устройств – от телевизоров до компьютерных систем. ОУ используется в таких устройствах, как источники питания, усилители аудио- и видеосигналов, фильтры, трансмиттеры, датчики и многое другое. Таким образом, ОУ продолжает выполнять свою операционную функцию и эффективно обеспечивает работу многих устройств.