Многокаскадный УПТ с дифференциальным входом и несимметричным выходом называют операционным усилителем (ОУ). Операционным усилитель был назван потому, что он использовался в аналоговых вычислительных машинах (еще в ламповом варианте) для выполнения операций масштабирования, суммирования и интегрирования. Пример построения ОУ приведен на рис. 11.5. Транзисторы в диодном включении обозначены на схеме как диоды. ОУ содержит входной дифференциальный усилительный каскад на транзисторах VT 1, VT 2 с генератором тока VT 5, получающим смещение с делителя R 1, VD 1 и динамической нагрузкой в виде «токового зеркала» на транзисторах VT 3, VT 4. Через согласующий эмиттерный повторитель VT 6 сигнал поступает на выходной каскад в виде усилителя напряжения VT 7 (схема с ОЭ) с динамической нагрузкой VT 8 и усилитель тока на транзисторах VT 9, VT 10, получающий смещение с диодов VD 2, VD 3 для работы в режиме АВ.
Приведенное схемное решение характерно для интегральной технологии изготовления операционных усилителей. Применение транзисторных структур в качестве динамических нагрузок не только повышает коэффициент усиления каскадов, но и уменьшает площадь, которую они занимают на поверхности кристалла по сравнению с резистивной нагрузкой.
Для повышения входного сопротивления ОУ входной каскад переводят в режим микротоков. Он дает усиление порядка ста. Основное усиление по напряжению (порядка нескольких тысяч) дает каскад на транзисторе VT 7. Корректирующий конденсатор С корр делает постоянную времени каскада на транзисторе VT 7 много большей постоянных времени других каскадов, что обеспечивает возможность охвата ОУ отрицательной обратной связью большой глубины без потери устойчивости усилителя.
