Hier is een overzicht:
* Lineariteit: In een lineair systeem is de uitvoer een geschaalde versie van de invoer. Dit betekent dat een verdubbeling van de input de output zal verdubbelen, een verdrievoudiging van de input de output zal verdrievoudigen, enzovoort.
* Op-Amp-gedrag: Ideale op-amps zijn ontworpen om het verschil tussen hun twee ingangsklemmen (inverterend en niet-inverterend) te versterken. Dit verschil, bekend als de differentiële ingangsspanning, wordt versterkt door een grote versterkingsfactor (doorgaans 100.000 of meer). Dit betekent dat zelfs kleine ingangsspanningsverschillen aanzienlijke veranderingen in de uitgangsspanning veroorzaken.
* Lineaire relatie: Binnen het operationele bereik van de op-amp is de uitgangsspanning lineair evenredig met het ingangsspanningsverschil. Deze relatie blijft behouden zolang de op-amp niet verzadigd is (de maximale of minimale uitgangsspanning bereikt).
Belangrijke opmerking: Real-world op-amps vertonen een lichte niet-lineariteit vanwege factoren zoals:
* Ingangsoffsetspanning: Een klein spanningsverschil dat bestaat tussen de ingangsklemmen, zelfs als er geen ingangssignaal is.
* Slew-snelheid: De maximale veranderingssnelheid van de uitgangsspanning, die het vermogen van de op-amp om hoogfrequente signalen getrouw te reproduceren kan beperken.
* Vervorming: Bij hoge ingangssignaalniveaus kunnen op-amps vervorming introduceren, wat betekent dat het uitgangssignaal geen nauwkeurige weergave is van de ingang.
Deze niet-lineariteiten zijn echter doorgaans zo klein dat op-amps voor de meeste praktische toepassingen nog steeds als lineaire apparaten worden beschouwd.
Conclusie:
Hoewel op-amps enkele niet-lineaire kenmerken hebben, rechtvaardigt hun vermogen om het ingangssignaal lineair over een breed bereik te versterken hun classificatie als lineaire apparaten. Dit lineaire gedrag is cruciaal voor hun gebruik in verschillende analoge circuits, waaronder versterkers, filters en oscillatoren.