Delftenaren zetten nieuwe standaard in opamps

Wat is een operationele versterker? In elektronische schema‘s staat hij afgebeeld als een driehoekje met twee ingangen (plus en min) en één uitgang. De opamp versterkt het verschilsignaal tussen de twee ingangen een factor 100 duizend of meer naar de uitgang. De ideale opamp – door netwerktheoretici nullor genoemd – heeft zelfs een versterking oneindig, een oneindig hoge ingangsimpedantie, een uitgangsimpedantie van nul en een oneindig hoge bandbreedte. De fysieke opamp probeert het ideaal te benaderen en dat lukt voor de meeste praktische toepassingen goed. Als ’open‘ versterker heeft de opamp niet veel waarde, hij wordt pas interessant met terugkoppeling, als de uitgang op slimme wijze wordt verbonden met de ingangen. De opamp is op die manier ’programmeerbaar‘. Hij is te verbouwen tot precisieversterker, sommator, invertor, spanningsvolger, integrator en nog veel meer. Vandaar zijn enorme populariteit.

De opkomst van de IC-technologie in de jaren zestig van de vorige eeuw heeft de operationele versterker geschikt gemaakt voor massaproductie. Een opamp is opgebouwd uit honderden transistoren die deels zijn geconfigureerd als verschilversterkers. De plus en de min van het ingangssignaal zijn verbonden aan twee identieke transistoren, die ten opzichte van elkaar gespiegeld zijn en exact dezelfde overdrachtskarakteristieken moeten hebben, ook bij veranderende temperatuur. Ze moeten ook zoveel mogelijk dezelfde temperatuur hebben. Met discrete componenten is dit vrijwel niet te maken, maar in een IC wel.