Operasyonel amplifikatör veya op-amp, voltaj sinyallerini yükseltmek için kullanılan entegre bir devredir. Yüksek giriş empedansı ve düşük çıkış empedansı, zayıf elektrik sinyallerini verimli bir şekilde yükseltmesine olanak tanır. Bir op-amp’in temel konfigürasyonu iki giriş terminali (çeviren ve evirmeyen) ve bir çıkış terminali içerir. Op-amp, iki giriş terminali arasındaki voltaj farkını güçlendirir ve harici bileşenler tarafından belirlenen kazanca bağlı olarak, tipik olarak giriş sinyalinden birçok kat daha büyük bir voltaj sinyali verir.
Op-amp, iki girişi ve bir çıkışı olan bir üçgenle sembolize edilen çok yönlü bir elektronik bileşendir. Ters çeviren giriş eksi işaretiyle (-) işaretlenir ve evirmeyen giriş artı işaretiyle (+) işaretlenir. Çıkış genellikle üçgenin ucunda, girişlerin bulunduğu tabanın karşısındadır. Bu sembol, op-amp’in temel çalışmasını temsil eder: eviren ve evirmeyen girişler arasındaki voltaj farkını yükseltir ve güçlendirilmiş bir çıkış sağlar.
Dahili olarak bir op-amp, diferansiyel amplifikatörler, voltaj kazanç aşamaları ve bir çıkış aşaması dahil olmak üzere birden fazla amplifikasyon aşamasından oluşur. Giriş aşamasındaki diferansiyel amplifikatör, herhangi bir ortak mod sinyalini reddederken, evirici ve evirici olmayan girişler arasındaki farkı güçlendirir. Gerilim kazanım aşamaları ek amplifikasyon sağlar ve çıkış aşaması düşük çıkış empedansı ve yeterli akım sürüş kapasitesi sağlar. Bu dahili bileşenler, op-amp’lerin yüksek kazanç ve istikrarlı performans özelliğini sağlamak için birlikte çalışır.
Op-amp kazancı, çıkış voltajının giriş voltajına oranını ifade eder. Bir op-amp’in kazancı, evirici, evirici olmayan ve diferansiyel amplifikatör kurulumları gibi çeşitli konfigürasyonlardaki harici dirençler ve kapasitörler tarafından kontrol edilebilir. Ters çevirme konfigürasyonunda kazanç, geri besleme direncinin giriş direncine oranıyla belirlenir ve bu da negatif kazançla sonuçlanır. Ters çevirmeyen konfigürasyonda kazanç, geri besleme direncinin toprağa bağlı direncin artı bir oranına göre belirlenir ve pozitif kazanç elde edilir. Kazanç çok yüksek olabilir ve giriş sinyalinin önemli ölçüde yükseltilmesine olanak tanır.
İdeal bir op-amp, sonsuz açık döngü kazancı, sonsuz giriş empedansı ve sıfır çıkış empedansı olan teorik bir cihazdır. Giriş terminalleri arasındaki voltaj farkını herhangi bir sınırlama olmaksızın mükemmel şekilde yükseltir. Pratikte bu, ideal op-amp’in, çevirici ve çevirici olmayan girişler arasındaki farkı ofset, gürültü veya bozulma olmadan yükselteceği anlamına gelir. Ek olarak ideal op-amp, herhangi bir frekanstaki sinyalleri zayıflama olmadan yükseltmesine olanak tanıyan sonsuz bir bant genişliğine sahiptir. Gerçek dünyadaki op-amp’ler bu ideal özelliklere yakındır ancak pratik üretim kısıtlamalarından dolayı sınırlamaları vardır.