Усилитель заряда — это устройство, предназначенное для сопряжения пьезоэлектрических датчиков , которые имеют большое активное внутреннее сопротивление , с различными измерительными приборами. Идея усилителя заряда впервые была предложена и запатентована Вальтером Кистлером в 1950 году .

Обозначение на рисунке 1: B — пьезоэлектрический или ёмкостный датчик; A — инвертирующий операционный усилитель с коэффициентом усиления K; C — нормирующая ёмкость; U _IN — напряжение на входе усилителя; U _OUT — напряжение на выходе усилителя.

Пьезоэлектрический датчик B подключается ко входу инвертирующего усилителя A через коаксиальный кабель или через витую пару .

Для того, чтобы устранить влияние паразитной ёмкости кабеля, который соединяет датчик и вход усилителя, используется искусственное увеличение ёмности на входе усилителя с помощью эффекта Миллера . Операционный усилитель, который входит в состав усилителя заряда, охваченный отрицательной обратной связью через ёмкость ${\displaystyle C}$ , это приводит к тому, что на входе усилителя появляется дополнительная ёмкость ${\displaystyle C_{IN}=C\cdot (K+1)}$ .

В случае идеального усилителя заряда напряжение на выходе усилителя ${\displaystyle U_{OUT}(t)}$ равно отношению заряда датчика ${\displaystyle Q(t)}$ к ёмкости обратной связи ${\displaystyle C}$ : ${\displaystyle U_{OUT}(t)={Q(t) \over C}}$ .