Zde je rozpis:
* Linearita: V lineárním systému je výstupem zmenšená verze vstupu. To znamená, že zdvojnásobení vstupu zdvojnásobí výstup, ztrojnásobení vstupu ztrojnásobí výstup a tak dále.
* Chování operačních zesilovačů: Ideální operační zesilovače jsou navrženy tak, aby zesílily rozdíl mezi jejich dvěma vstupními svorkami (invertující a neinvertující). Tento rozdíl, známý jako diferenciální vstupní napětí, je zesílen velkým faktorem zesílení (obvykle 100 000 nebo více). To znamená, že i malé rozdíly vstupního napětí způsobují významné změny výstupního napětí.
* Lineární vztah: V rámci provozního rozsahu operačního zesilovače je výstupní napětí lineárně úměrné rozdílu vstupního napětí. Tento vztah je udržován tak dlouho, dokud operační zesilovač není saturován (dosahuje maximálního nebo minimálního výstupního napětí).
Důležitá poznámka: Operační zesilovače v reálném světě vykazují mírnou nelinearitu kvůli faktorům, jako jsou:
* Vstupní offsetové napětí: Malý rozdíl napětí, který existuje mezi vstupními svorkami, i když není žádný vstupní signál.
* Rychlost přeběhu: Maximální rychlost změny výstupního napětí, která může omezit schopnost operačního zesilovače věrně reprodukovat vysokofrekvenční signály.
* Zkreslení: Při vysokých úrovních vstupního signálu mohou operační zesilovače způsobit zkreslení, což znamená, že výstupní signál není přesnou reprezentací vstupu.
Tyto nelinearity jsou však obvykle dostatečně malé na to, aby operační zesilovače byly stále považovány za lineární zařízení pro většinu praktických aplikací.
Závěr:
Zatímco operační zesilovače mají některé nelineární charakteristiky, jejich schopnost lineárně zesilovat vstupní signál v širokém rozsahu ospravedlňuje jejich klasifikaci jako lineární zařízení. Toto lineární chování je klíčové pro jejich použití v různých analogových obvodech, včetně zesilovačů, filtrů a oscilátorů.