5° Serale ’11/’12
G5
16/10/11
Laboratorio di elettronica
Amplificatore Operazionale LM741
Riontino
Montuori
Della Cerra
Amplificatore Operazionale LM741
L'amplificatore operazionale è un amplificatore in continua : ciò significa che esiste
una continuità elettrica fra ingresso e uscita.
Il nome di "operazionale" è dovuto all'uso per cui era nato tale amplificatore, e cioè
il funzionamento all'interno di elaboratori analogici per l'esecuzione di operazioni
matematiche.
Gli amplificatori operazionali hanno un resistenza d’ingresso molto grande , una
resistenza di uscita molto piccola ed un’amplificazione (guadagno di tensione in
uscita) molto alto.
Uno degli amplificatori operazionali più utilizzato è l’ LM741 : ha un guadagno di
100.000 , una resistenza di ingresso di 2MegaΩ ed una resistenza di uscita di 75Ω.
Il circuito integrato LM741 è caratterizzato da : due ingressi (uno invertente ed uno
non invertente) ; una doppia alimentazione (una positiva ed una negativa) ; un
uscita caratterizzata da un segnale che può avere picchi positivi e picchi negativi , in
base al segnale d’ingresso.
5° Serale ’11/’12
G5
16/10/11
Laboratorio di elettronica
Amplificatore Operazionale LM741
Riontino
Montuori
Della Cerra
Studio delle configurazioni degli amplificatori operazionali
1) Configurazione invertente
Un amplificatore invertente con operazionale si ottiene applicando la
tensione di ingresso Ving sul piedino 2 (quello contraddistinto dal segno "-"),
mentre l'altro morsetto è a massa. Nell'amplificatore invertente il segnale
uscente viene sfasato di 180º rispetto all'ingresso (per questo il circuito è
chiamato amplificatore "invertente"), ovvero il guadagno è negativo.
Il guadagno (Av) è dato dal rapporto : Av =
Per poter effettuare i calcoli per trovare i valori del guadagno o qualsiasi
valore interessato bisogna vedere il circuito interno dell’operazionale in
questo modo :
5° Serale ’11/’12
G5
16/10/11
Laboratorio di elettronica
Amplificatore Operazionale LM741
Riontino
Montuori
Della Cerra
Il valore di Vout dipende dalla differenza di tensione Vd (tensione ai capi della
resistenza RVd) per il guadagno intrinseco dell’operazionale A0
Ricostruendo il circuito , utilizzando il circuito interno ricavato sopra , si può
calcolare il valore del guadagno utilizzando la sovrapposizione degli effetti.
Vd = VdI + VdII
N.B. : la somma R3 + RVd non viene presa in considerazione perché il valore di RVd è molto grande e non influenza i
calcoli ; il valore della resistenza R0 non viene tenuta in considerazione perché ha un valore troppo piccolo e non
influenza i calcoli.
VdI = -Vout
VdII = Ving
Vd = -Vout
+ Ving
dato che : Vd =
Vd =
Si ha :
= -Vout
+ Ving
5° Serale ’11/’12
G5
16/10/11
Laboratorio di elettronica
Amplificatore Operazionale LM741
+ Vout
-Vout (
–
Riontino
Montuori
Della Cerra
= Ving
) = Ving
Dato che nell’amplificazione ideale A0 è un valore che si avvicina ad ∞ ,
si può vedere
=
=0
Quindi :
-Vout(0 –
) = Ving
-Vout = Ving
=
=
