К аналоговым ИС относят все виды интегральных схем, работа которых связана с обработкой непрерывных во времени сигналов. Такими ИС являются усилители электрических сигналов, фильтры, перемножители сигналов и др. Широкое распространение получили операционные усилители (ОУ). Их используют в различных функциональных устройствах, поскольку на основе ОУ удается реализовать широкий спектр линейных и нелинейных операторов преобразования входных сигналов в выходные сигналы (см. п. 1.6.1, п. 1.6.2).
Операционный усилитель – это аналоговая интегральная схема, которая имеет, как минимум, пять выводов (рис. 4.20).
| +ЕП Вход 2 Выход Вход 1 Uвх2RН Uвх1 -ЕПUвых |
| Рис. 4.20. Условное графическое изображение операционного усилителя |
Два вывода ОУ используются в качестве входных, один выход является выходным, два оставшихся вывода используются для подключения источника питания ОУ. В зависимости от фазовых соотношений входного и выходного сигналов один из входных выходов (вход 1) называется неинвертирующим, другой (вход 2) – инвертирующим. Выходное напряжение Uвых связано с входными напряжениями Uвх1 и Uвх2 соотношением
Uвых=КU0(Uвх1–Uвх2),
где КU0 – собственный коэффициент усиления ОУ по напряжению (ограничивается значениями 105 … 106).
Из приведенного выражения следует, что ОУ воспринимает только разность входных напряжений, называемую дифференциальным входным сигналом, и нечувствителен к любой составляющей входного напряжения, воздействующей одновременно на оба входа ОУ.
В качестве источника питания ОУ используют двухполярный источник напряжения (+ЕП, –ЕП). Средний вывод этого источника, как правило, является общей шиной для входных и выходных сигналов и в большинстве случаев не подключается к ОУ. Напряжение питания реальных ОУ находится в диапазоне 
В. Применение источника питания со средней точкой обеспечивает возможность изменения не только уровня, но и полярности как входного, так и выходного напряжений ОУ.
На рис. 4.21 приведены схемы функциональных преобразователей входного сигнала (напряжения) uвхв выходной сигнал uвых на основе нереверсивного (а) и реверсивного (б) ОУ.
| Рис. 4.21. Схемы функциональных преобразователей на основе неинвертирующего (а) и инвертирующего (б) усилителей (DA) |
Для создания сопротивлений Z1 и ZОС применяются резисторы (R1, RОС) и конденсаторы (C1, CОС), а также полупроводниковые приборы: выпрямительные диоды, стабилитроны, транзисторы и др. В табл. 4.5 приведены зависимости выходного напряжения uвыхот входного напряжения uвх функциональных преобразователей (регуляторов) с инвертирующим ОУ (рис. 4.21б) при различных реализациях Z1 и ZОС.
Реализация некоторых функциональных преобразователей
на инвертирующем ОУ
Таблица 4.5
 k=RОС/R1, ТИ=R1CОС   К=RОС /R1, ТД =RОС С1, ТИ= R1 CОС |
 ТИ= R1 CОС |
Глава 5
К=RОС/R1 
ТД =RОСС1