IPSIA G. MARCONI VALLO DELLA LUCANIA REL. N° LABORATORIO DI ELETTRONICA Prof. Roberto Siciliani Oggetto: Amplificatore di segnali con integrato 741 AMPLIFICATORE INVERTENTE CON OPERAZIONALE 741 CIRCUITO ELETTRICO MASTER DATA CLASSE 3 A O.E. 3 B O.E. IPSIA G. MARCONI VALLO DELLA LUCANIA LABORATORIO DI ELETTRONICA REL. N° Prof. Roberto Siciliani Amplificatore invertente con integrato 741 AMPLIFICATORI OPERAZIONALI Gli operazionali sono integrati che all’ interno è presente un complesso circuito elettrico con transistor e resistenze di polarizzazione. Con questi integrati riusciamo a realizzare : 1. Preamplificatori 2. Amplificatori differenziali 3. Comparatori di tensione 4. Oscillatori 5. Generatori di segnali 6. Filtri attivi 7. Convertitori digitali- analogici Il tipico operazionale è indicato con il simbolo di un triangolo e con la seguente piedinatura. µa 741 LM 748 TL081 LM141 Da un lato sono presenti due ingressi uno indicato con il segno + e l’altro con il segno – e dal lato opposto quello della punta, il terminale di uscita. Il terminale contrassegnato con il segno + viene chiamato ingresso non invertente e quello contrassegnato dal segno – viene chiamato ingresso invertente. Se applichiamo un segnale all’ingresso non invertente il segnale in uscita risulta in fase, applicando invece un segnale all’ ingresso invertente, in uscita troveremo un segnale sfasato di 180° quindi con polarità invertita rispetto a quello di ingresso. Negli schemi elettrici non vengono indicati i due terminali di alimentazione che sono sempre riportati nella piedinatura. Tali terminali sono indicati con V+ e V- stanno ad indicare che occorre alimentare l’ integrato con una tensione duale, vale a dire con una tensione positiva V+ e una negativa V- rispetto a massa. Di solito le due tensioni sono di valore uguale ma di segno contrario e comprese nella gamma di valore 3 volt a 22 volt. \ VANTAGGI DI UN’ OPERAZIONALE Gli amplificatori operazionali presentano molti vantaggi: 1. Guadagno, variando il valore di una sola resistenza è possibile modificare il guadagno e tenerlo costante anche se si varia la tensione di alimentazione. 2. Alta impedenza di ingresso che ci consente di poterli collegare ad una qualsiasi sorgente senza che si verifichi alcuna attenuazione del segnale. 3. Bassa impedenza di uscita che ci consente di poterli collegare all’ ingresso dello stadio successivo senza nessun problema né di adattamento né di attenuazione. 4. Ampia banda passante, un operazionale è in grado di preamplificare un segnale B.F. da zero Hz ad oltre 100.000 Hz. Lo schema realizzato mostra il circuito base di un amplificatore. Il resistore Rf costituisce il ramo di reazione fra uscita ed ingresso. Il segnale viene applicato all’ingresso invertente e quindi quello di uscita è in opposizione di fase. Il valore dell’ ampiezza del segnale di uscita è dato da: Rf Vout = - ------ x Vin Rr Dove il segno meno indica che è in opposizione di fase rispetto a quello di ingresso. Il guadagno di tensione è dato da: Vout Rf G = ------- = ------Vin Rr Variando quindi il valore di Rf e Rr riusciamo a regolare il livello del segnale in uscita. Per ricavarci il valore delle due resistenze bisogna applicare le seguenti formule: Rf = Rr x G Rf Rr = -------G Calcolo delle resistenze per ottenere un guadagno di 10 volte Come prima operazione dovremo scegliere un valore di Rr, ammesso che esso sia di 4.700 ohm, potremo ricavare il valore della resistenza Rf utilizzando la formula Rf = Rr x G = 4.700 x 10 = 47.000 ohm. Quando si effettuano le misure si regola l’ ampiezza del segnale del generatore in modo da ottenere in uscita al circuito il massimo segnale indistorto. Si misurano le ampiezze dei segnali di ingresso e di uscita e si ricava il guadagno dell’ amplificatore.