The Operational Amplifier
1947 · Electronic Analogue · Werk 671 von 1.871
A plug-in module of two vacuum tubes and a handful of precision resistors on a small chassis with an octal plug at its base, a module which will integrate, add or invert depending on what is wired around it, a rack of identical modules behind stepping into depth each with its two tubes glowing, resistors on tag strips, the chassis plain, on a laboratory bench, in an electronics laboratory of the late 1940s, one lamp lit over the module so the tube heaters glow orange, the laboratory beyond dark.
- Wofür es benutzt wurde
- Der Operationsverstärker ist ein Verstärker mit sehr hoher Verstärkung, dessen Verhalten nicht von seiner Röhre, sondern von der Gegenkopplung bestimmt wird. Welche Widerstände und Kondensatoren man außen herum schaltet, entscheidet, ob er addiert, mit einem Faktor multipliziert, integriert oder differenziert. In dieser Rolle war er das Rechenelement des elektronischen Analogrechners: Ein Integrator bildete einen Weg aus einer Geschwindigkeit, ein Summierer setzte Kräfte zusammen, und aus solchen Bausteinen entstand etwa die Rechnung eines Geschützrichtgeräts, damals die Hauptanwendung solcher Rechner. Den Namen bekam er in einem Aufsatz von John R. Ragazzini, Robert H. Randall und Frederick A. Russell, Analysis of Problems in Dynamics by Electronic Circuits, erschienen in den Proceedings of the IRE, Band 35, Mai 1947, Seiten 444 bis 452. Begründet wurde der Name damit, dass die Schaltung mit weiteren Bauteilen mathematische Operationen ausführen kann.
- Was daran neu war
- Die Schaltung selbst war nicht neu. Verstärker mit Gegenkopplung waren seit den dreißiger Jahren bekannt, und die Bell Laboratories setzten in Geschützrichtgeräten bereits Summierverstärker ein, um Schusswinkel zu rechnen. Neu war der Schritt zum Baustein: Der Aufsatz von 1947 behandelte Verstärker, Integrator, Differenzierer und Summierer nicht als vier Geräte, sondern als ein Gerät mit vier Außenschaltungen. Damit war das Rechenelement von der Rechenaufgabe getrennt, und man konnte Verstärker kaufen statt sie zu entwerfen. Die Zahl dazu: Der 1952 von George A. Philbrick Researches auf den Markt gebrachte K2-W kostete etwa 22 Dollar, und die Zeitleiste des Computer History Museum nennt ihn das Modell T des Operationsverstärkers, weil man ihn nicht mehr selbst entwickeln musste.
Was die Quellen offenlassen: Die bibliographischen Angaben stammen von der Fakultätsseite der Columbia University, an der Ragazzini lehrte. Die Originalveröffentlichung wurde nicht eingesehen, der Wortlaut der Namensgebung daher nicht geprüft und hier nicht zitiert.