Amplificatore operazionale

Amplificatore Operazionale
4° Corso Telematici
01/02/2010
Scuola Telecomunicazioni FFAA
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Amplificatore Operazionale
L’amplificatore
operazionale è un
circuito integrato
analogico (può essere
realizzato integrando su
stesso chip di silicio sia
dispositivi BJT che
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FET)
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Amplificatore Operazionale
In figura è illustrato il simbolo circuitale: in
particolare esso evidenzia la presenza di due
ingressi, detti ingresso invertente (indicato con -) e
ingresso non invertente (indicato con +), e un
terminale di uscita.
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Amplificatore Operazionale
Un amplificatore operazionale è fondamentalmente
un amplificatore a più stadi con accoppiamento in
continua che, idealmente, presenta: amplificazione
o guadagno di tensione (AOL) infinita, resistenza di
ingresso (Ri infinita, resistenza di uscita (Ro) nulla,
larghezza di banda (BW) infinita.
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





ingresso differenziale, Vo=AVd con Vd=V+ - Vingresso differenziale
amplificazione molto elevata (A idealmente
dovrebbe tendere a )
Rin molto elevata (idealmente dovrebbe tendere
a
)
Rout bassa (idealmente dovrebbe tendere a 0)
La corrente assorbita dai terminali di ingresso – e
+ dovrebbe essere nulla
Se V+ e V- sono cortocircuitati tra loro uscita
dovrebbe esser nulla
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Amplificatore Operazionale
L'amplificatore
operazionale,
nella
maggior
parte dei casi, si richiede un'alimentazione
duale, cioè sono necessarie due
tensioni
uguali in valore assoluto, ma di polarità
opposta; le due alimentazioni sono indicate con
+ V e – V ( da non confondere con i due
ingressi V- e V+).
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Amplificatore Operazionale
+VSAT
-VSAT
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Amplificatore Operazionale
L'amplificatore operazionale utilizzato ad anello
aperto non presenta un comportamento lineare a
causa dell'elevato valore del guadagno AOL che,
anche per valori piccolissimi della tensione
differenziale di ingresso, provoca la saturazione
dell'operazionale.
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Amplificatore Operazionale
L’amplificatore
operazionale
senza
reazione può essere utilizzato come
comparatore tra un ingresso inviato sul
terminale V+ ed un segnale di riferimento
applicato sul terminale V- ( o viceversa ).
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Amplificatore Operazionale
Ogni qual volta il segnale su V+ supera il
livello di riferimento sul terminale V-. L’uscita
sarà a livello alto (Vsat) altrimenti sarà a livello
basso (-Vsat). Difatti un comparatore realizza
un semplice convertitore da analogico a
digitale con 1 bit di informazione digitale
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Amplificatore Operazionale
La configurazione ad anello aperto non può essere
utilizzata per la realizzazione di circuiti
amplificatori. Occorre in questi casi inserire
l'amplificatore operazionale in una rete di
reazione negativa che consenta di limitare il
guadagno complessivo e rendere la risposta del
circuito lineare per escursioni relativamente
ampie del segnale di ingresso, definibile dal
progettista e sostanzialmente indipendente dal
valore di AOL
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Amplificatore Operazionale

Amplificatore non invertente

Amplificatore invertente

Amplificatore Sommatore invertente

Amplificatore Sommatore non invertente
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Amplificatore non Invertente
VU
R2
AV 
1
Vi
R1
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Amplificatore Invertente
VU
R2
AV 

Vi
R1
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Buffer non Invertente
VU
AV 
1
Vi
VS
Ri   
IS
ROUT
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VOUT

0
I OUT
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Amplificatore differenziale
R2
VU  V2  V1 
R1
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Sommatore Invertente
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Comparatore Invertente
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Comparatore Invertente
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Sommatore Invertente
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