Ecco una ripartizione:
* Linearità: In un sistema lineare, l'output è una versione in scala dell'input. Ciò significa che raddoppiando l’input si raddoppierà l’output, triplicando l’input si triplicherà l’output e così via.
* Comportamento dell'amplificatore operazionale: Gli amplificatori operazionali ideali sono progettati per amplificare la differenza tra i loro due terminali di ingresso (invertente e non invertente). Questa differenza, nota come tensione di ingresso differenziale, è amplificata da un ampio fattore di guadagno (tipicamente 100.000 o più). Ciò significa che anche piccole differenze nella tensione di ingresso producono variazioni significative della tensione di uscita.
* Relazione lineare: All'interno dell'intervallo operativo dell'amplificatore operazionale, la tensione di uscita è linearmente proporzionale alla differenza di tensione di ingresso. Questa relazione viene mantenuta finché l'amplificatore operazionale non è saturato (raggiungendo la tensione di uscita massima o minima).
Nota importante: Gli amplificatori operazionali del mondo reale mostrano una leggera non linearità dovuta a fattori quali:
* Tensione di offset in ingresso: Una piccola differenza di tensione esistente tra i terminali di ingresso anche quando non c'è segnale di ingresso.
* Velocità di risposta: La velocità massima di variazione della tensione di uscita, che può limitare la capacità dell'amplificatore operazionale di riprodurre fedelmente i segnali ad alta frequenza.
* Distorsione: A livelli elevati di segnale di ingresso, gli amplificatori operazionali possono introdurre distorsioni, il che significa che il segnale di uscita non è una rappresentazione accurata dell'ingresso.
Tuttavia, queste non linearità sono in genere abbastanza piccole da far sì che gli amplificatori operazionali siano ancora considerati dispositivi lineari per la maggior parte delle applicazioni pratiche.
Conclusione:
Sebbene gli amplificatori operazionali abbiano alcune caratteristiche non lineari, la loro capacità di amplificare il segnale di ingresso in modo lineare su un ampio intervallo giustifica la loro classificazione come dispositivi lineari. Questo comportamento lineare è fondamentale per il loro utilizzo in vari circuiti analogici, inclusi amplificatori, filtri e oscillatori.