Приложенията на ОУ са изключително - генератори, суматори, усилватели, филтри и др..
Всяко едно тези приложения се характеризира с определени параметри и изисквания, затова не всеки ОУ е подходящ, или някои ОУ са малко по-подходящи. Познаването на параметрите на ОУ и правилното им разчитане, е добра предпоставка за правилният избор.
В практиката винаги се често се налага прави избор между "бързодействие" и "прецизност", или използването на еднополярно(+5V,GND) и двуполярно(+5V,-5V) захранване. Просто така е устроен светът на аналоговата техника. Обаче не винаги може да се направи ясно разграничаване между отделните категории, съществуват много точки пресечни точки между отделните класове ОУ, които създават нови категории. Високо скоростния ОУ може да бъде както еднополярно(single supply) и двуполярно(dual supply), или прецизен ОУ. Ниската консумация не означава непременно използване на еднополярно захранване или неточен. Друга важна категория по която могат да се сравнят е типът на входното стъпало( какви компоненти са използвани и е как е реализирано). Съществуват FET входни стъпала, с подразделения на JFET и MOS , които на свой ред се делят на NFET,PFET,PMOS,NMOS. От друга страна може да е изградено на биполярни транзистори, които се делят NPN и PNP. Всичко изброено до сега влияе на параметрите на ОУ.
Избора на операционният усилвател най- често се базира на следните параметри:
- Входният поляризиращ ток( input bias current ). Токът който протича през инвертиращият и неинвертиращият вход на ОУ. Зависи от типа на входното стъпало(MOS,BJT) в повечето случаи е несиметричен (различен за всеки един от входовете). В идеалният случай входовете се приемат с безкрайно съпротивления и този ток е 0А(няма как стане). Варира в границите на mA до pA. Нека предположим че Ib=10nA протича през 1МΩ, V=I*R ( който не знае закона на Ома да си ходи у дома :D), се получава напрежение на грешка от порядъка на 10mV, стойност която не трябва да бъде пренебрегвана в никакъв случай.
- Входен ток на несиметрия (input offset voltage)Vos- определя се от входният тока на поляризиращ ток за всеки един случай. В идеалният случай има стойност 0V.Определя се от входното стъпало както и вида на ОУ. По данни на Anlog Devices - ww.analog.com за следният следните типове ОУ са характерни следните стойности:-прецизни ОУ с общо предназначение : 50-500µV-най-добрите ОУ реализирани със биполярни транзистори : 10-25µV-най-добрите ОУ реализирани JFET транзистори : 100-1,000µV-бързи ОУ: 100-2,000µV-ОУ реализирани със CMOS технология : 5,000-50,000µV-Chopper Stabilized Op Amps: <1μV
- Коефициент на подтискане на симфазни(съвпадащи по големина и фаза) сигнали (Comman-Mode Rejectoin Ratio CMRR) - в идеалният случай когато на двата входа на ОУ се приложи еднакво напрежение, усилването трябва да е 0. Може да се изрази по следният начин: нека в режим на диференциално усилване Y V предизвиква 1V, в режим на подаване на еднакви сигнали се подава на X който предизвиква също 1V то CMRR=Y/X. Най често се изразява в децибели- dB , тогава се нарича CMR(Common mode rejection ), като CMR = 20*log(10)CMRR. За прецизни ОУ CMR достига до 130dB, и 60-70 dB за високо честотни приложения.
- Широчина на честотната лента - с прости думи това е зоната от честоти заградена от -3dB спадане на усилването. Долна гранична честота Fp, горна Fz, в обхвата на тези честоти коефициентът на усилване Аu не се променя. В допълнение съществуват и допълнителни параметри които оценят поведението на ОУ при различи честоти. Това са Широчина на честотната лента при която коефициентът на усилване се променя в границите от +-0,1dB, Gain bandwidth product- GBW(GBW =Avd * f), Unity gain bandwidth (B1)- определя честотата при която Аvd е 1. Съществуват много други параметри които определят качествата на ОУ като Power supply rejection ratio PSRR(как промяната в захранването се отразява в изхода), различни температурни коефициенти, SR (Slew Rate) - скорост на нарастване на изходният сигнал и още много други. В допълнение параметрите на ОУ могат да бъдат допълнително влошени когато се налага работа в неблагоприятни условия като електромагнитно замърсена среда, прах, влага, температурни колебания, недостатъчно добре проектирана печатна платка, шум в захранването. Тогава се взимат допълнителни мерки като филтрация, екраниране , охлаждащи радиатори.
