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Elettronica Applicata
a.a. 2015/2016
AMPLIFICATORI
OPERAZIONALI:
applicazioni non lineari con uso
di diodi e transistor
www.uscndlab.dinfo.unifi.it
Elettronica applicata
Applicazioni non lineari degli Amplificatori Operazionali
Elettronica Applicata
a.a. 2015/2016
Chi contattare:
Ing. Simona Granchi email: simona.granchiatunifi.it
FONTI:
1. J.Millman, C.C. Halkias, “Integrated Electronics”
2. J. Millman, A. Grabel, “Microelectronics”
3. C. J. Jager, “Microelettronica”
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Elettronica applicata
Applicazioni non lineari degli Amplificatori Operazionali
Elettronica Applicata
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AMPLIFICATORE DIFFERENZIALE
+Vcc
TRANSCARATTERISTICHE
Ic1
Rc
Rc
(‐) V2
V1 (+)
Vcc
‐4VT
Zona a funzionamento lineare
4VT
‐ VEE
Rc
Zona a funzionamento NON lineare
‐VEE
Vd=V1-V2
Vd
Ic2
I0


I
C
1
V

 d

1  e VT

I0
I C 2 
V
 d

1  e VT

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AMPLIFICATORE DIFFERENZIALE
Differenziando la grandezza di uscita IC1, rispetto a Vd si ha:
TRANSCARATTERISTICA
Retta con pendenza
I0
4VT
Ic
dI C1
I
 g md  0
dVd
4VT
I0
Transconduttanza
I0/2
‐4VT
‐2VT
2VT
V BE1 V BE 2V  0
d
4VT
Vd
8 VT  200mV
Considerazioni sulla Transcaratteristica
1.
2.
3.
 per Vd  4V T C1 ha incrementi trascurabili
Amp. Diff è un buon Limitatore di tensione I
I0
gmd varia da zero fino ad un massimo di per poi ritornare a zero. 4VT
 2VT
La transcaratteristica è lineare per valori di Vd molto piccoli: Applicazioni non lineari degli Amplificatori
Operazionali
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AMPLIFICATORE DIFFERENZIALE
I0
I0/2
‐4VT
‐2VT
2VT
8 VT  200mV
4VT
Vd
I concetti per l’analisi dei circuiti visti finora (massa/corto circuito virtuale) valgono nella zona di funzionamento lineare ad ALTO GUADAGNO di AO. Nella zona della transcaratteristica NON LINEARE (|Vd| >4VT) , zona di saturazione, in cui idealmente l’uscita di tensione al massimo è pari a quella di alimentazione (CHE NON è OVVIAMENTE SUPERABILE!!!), tale principii non sono applicabili
Applicazioni non lineari degli Amplificatori
Operazionali
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1. FUNZIONAMENTO a COMPARATORE
TRANSCARATTERISTICA
Vcc
+
+
VR
VR
t
Vout
Vd
Vi
Vout
Vi
Vout
‐
VS
‐VEE
‐VS
Vd = Vi ‐ VR
Vcc= +VEE = VS
 Vs se
V0  
 Vs se
Elettronica applicata
t
Transcaratteristica non lineare
Vi  VR
Vi  VR
Un A.O ( ad anello aperto) , costituito da Ampl.Diff con in cascata stadi ad elevato guadagno può essere impiegato per la realizzazione di questa configurazione.
Applicazioni non lineari degli Amplificatori Operazionali
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2. DIODO di PRECISIONE ( Diodo ideale)
Raddrizzatore a singola semionda con semplice diodo
I
Rappresentazione lineare a tratti ideale
TRANSCARATTERISTICA di un DIODO
I
V
I0 1A
V
V
Caratteristica comparabile con un “interruttore” o raddrizzatore a semplice semionda
I  I 0 (e
V
VT
1 Germanio
 1) con   
  2 Silicio
VT = 26 mV a 300 °K
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Raddrizzatore a singola semionda
Vi
Applicazioni non lineari degli Amplificatori Operazionali
RL
V0
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2. DIODO di PRECISIONE ( Diodo ideale)
Raddrizzatore a singola semionda con semplice diodo
Vi
RL
Se Vi < V
V0
V0  0 V
t
Vi
Vi
Vmax
V
t
t
V0
V0
Vmax - V
t
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Applicazioni non lineari degli Amplificatori Operazionali
t
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2. DIODO di PRECISIONE ( Diodo ideale)
A*=Ad>105 ( A741  200000)
*  guadagno a catena aperta
‐VEE
‐
RL V0
D
+
Quindi: Vd  A  (Vi  V0 )  A  V0  V
1
V’
Vi
VCC
V
V
1  V

 V0  V0 1   
Vi  0 
A
A
A A

 Vi 
V
A
 V0  V0  V'
Si tenga conto del doppio regime di
funzionamento di AO. Quando D conduce ,si
ha un funzionamento di AO a catena chiusa
e il suo guadagno è circa unitario. Quando
invece D non conduce AO lavora a catena
aperta (come un comparatore), con elevato
guadagno A. Grazie proprio a questo fatto la
tensione di soglia del diodo è fortemente
Applicazioni non lineari degli Amplificatori ridotta.
Operazionali
Essendo dunque A molto elevata si avrà un V’ molto piccolo consentendo di:
1. Raddrizzare segnali al di sotto della soglia di
conduzione del diodo
2. Avere segnali raddrizzati in uscita più “precisi”
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D conduce se: V '  V0  V
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3. Raddrizzatore a singola semionda
Applicazione del Diodo di Precisione
R’
Vi
‐VEE
R
D1
‐
V0
IR
+
D2
Vi
V’
Vmax
VCC
t
V0
1. Se Vi  0
V’max
 D1 interdetto e D2 conduce t
Per il principio di massa virtuale si ha:
V '  0  V0  0
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Applicazioni non lineari degli Amplificatori Operazionali
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3. Raddrizzatore a singola semionda
Applicazione del Diodo di Precisione
2. Se Vi  0
 D1 conduce e D2 interdetto R’
‐VEE
R
Amplificatore Invertente :
V0
‐
V0  
+
R'
Vi
R
V’
TRANSCARATTERISTICA
Vi
VCC
V0
Vi
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Applicazioni non lineari degli Amplificatori Operazionali
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4. Raddrizzatore a Doppia semionda
Applicazione del Diodo di Precisione
R
R
R
‐VEE
R1
‐VEE
D1
‐
Ii
V’
+
Vi
‐
V0
+
D2
VCC
Vi
VCC
Vmax
R
V*
TRANSCARATTERISTICA
t
V0
V0
Vi
Elettronica applicata
Applicazioni non lineari degli Amplificatori Operazionali
t
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4. Raddrizzatore a Doppia semionda
Applicazione del Diodo di Precisione
1. Se Vi  0
 D1 conduce e D2 interdetto
I  0  V  VA  0 V
*
Essendo:
 V0  
R1
A
‐
R
VA
R
VP V '  VP   Vi
R1
VP
+
‐
+
V0
VCC
VCC
R
V*
R
R
VP  Vi
R
R1
Elettronica applicata
‐VEE
‐VEE
*
(massa virtuale)
R
R
Applicazioni non lineari degli Amplificatori Operazionali
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4. Raddrizzatore a Doppia semionda
Applicazione del Diodo di Precisione
2. Se Vi  0
 D1interdetto e D2 conduce Vi V ' V '

 0
R1 2 R R
Elettronica applicata
R
V2
‐VEE
‐VEE
R1
Vi
2 R
Vi
3 R1
Si tenga conto che : V2V ' (massa virtuale)
V
V'
 i
I
2R
3R1
V
2 R
V0  V2  RI  V ' RI  
Vi  R ( i )
3 R1
3R1
R
 V0   Vi
R
 V ' 
R
R
I*
Al nodo P:
Ii  I  I *  0 
R
I
Ii
P
‐
‐
A2
A1
V’=V*
+
VCC
Applicazioni non lineari degli Amplificatori Operazionali
+
V0
VCC
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5. Amplificatore logaritmico
Ricordiamo:
Amplificatore lineare: V0= A Vi
 Vf

 Vf



I f  I 0  e  VT  1   I 0  e  VT






 V f   V f ln I f  ln I 0
Amplificatore logaritmico: V0=a ln (bVi+c)
Vf
If







D1
‐ VEE
R
Vi
IS
+
VS
‐
 I f  IS 
V0
+
‐
VCC
Elettronica applicata
Alta impedenza di ingresso
VS
R
(massa virtuale)

V 0  V f   V T ln I f  ln I 0
V
 V0  VT (ln S  ln I 0 )
R
Applicazioni non lineari degli Amplificatori Operazionali
Dipendenza da T

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5. Amplificatore logaritmico
Schema Compensato a Diodi
Vf1
RT
‐VEE
R
+
VS
‐
‐VEE
VCC
‐
Vf2
V0
‐
R’
D1
D
+
R1
V
D2
I
+
V’0
VCC
Generatore di corrente stabilizzato in temperatura
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Applicazioni non lineari degli Amplificatori Operazionali
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5. Amplificatore logaritmico
Schema Compensato a Diodi
V  V0  V
f 2
 V

  V T  ln S  ln I 0    V T ln I  ln I 0 
R


Compensazione di I0
V 
V

  V T   ln I  ln S    V T ln S
R 
RI

Vf1
RT
V 0'

R'
 V   1 
R T  R1


   V T

VT 
T  K 
 se
11600
ma se
T  anche

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
R'
  1 
R T  R1

 VS
 ln
RI

‐VEE
R
+
T   VT 
RT 
VS
+
‐VEE
VCC
‐
Vf2
V0
‐
V
D2
I
(RT è un PTC)
Compensazione locale di VT al variare della temperatura
Applicazioni non lineari degli Amplificatori Operazionali
R’
D1
D
‐
R1
+
V’0
VCC
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5. Compensazione termica con Termistori
Termistori : semiconduttori in silicio.
Questi componenti hanno caratteristica esponenziale, tuttavia si può supporre di considerare il termistore
in un intervallo di temperature il cui andamento sia approssimabile a quello lineare.
Andamento della resistenza di NTC
Due tipi di termistore: gli NTC e i PTC, che si differenziano proprio
per il loro andamento in base alla temperatura. NTC: caratteristica esponenziale decrescente PTC: aumenta la loro resistenza all’aumentare della temperatura sono utilizzati come circuiti di protezione e diodi in grado di autoripristinarsi. Per linearizzare il termistore (cioè approssimare la curva con una retta) possiamo restringere il range di temperature in cui il circuito dovrà operare. La scelta dell’intervallo di temperature non interesserà quelle estreme, ma si aggirerà su una decina di gradi intorno a quella ambiente.
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Applicazioni non lineari degli Amplificatori Operazionali
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5. Amplificatore logaritmico
Schema a Transistors
Maggiore dinamica e indipendenza da 
iC
 lavora in zona attiva
T
iC  I CS  e
‐ VEE
R1
‐

Se i B  0  iC  i E
(funzionamento a Diodo) VCC
V BE
V BE
VS
VS
VT
iC 
 I CS  e

 e VT
R1
R1 I CS
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Dipendente da : larghezza di base, concentrazione dei portatori minoritari all’equilibrio, ecc..
V0
+
VBE
VT
V0  VBE  VT ln
Applicazioni non lineari degli Amplificatori Operazionali
VS
R1I CS
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5. Amplificatore logaritmico
Schema Compensato a Transistors
R2
VR
Vf1
T1
‐VEE
R1
VS
T2
+
‐
+
VCC
VBE2
VBE1
V’
V
‐
R3
‐VEE
VCC
R4
Elettronica applicata
Applicazioni non lineari degli Amplificatori Operazionali
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5. Amplificatore logaritmico
Schema Compensato a Transistors
Hp1: i B1  i B2  0
Hp2: I CS1  I CS 2
 I C  I CS  e
V BE
T1 e T2 uguali
VT
I C1

V BE
1

VT
VBE1  VT  ln
 I C1  I CS  e
I CS




V BE
2
I C2
VT
V
I  I  e
BE 2  VT  ln
CS
 C2

I CS
V  VBE2  VBE1  VBE1  VT (ln
Elettronica applicata
I C2
I CS
 ln
I C1
I CS
)  VT  ln
I C2
I C1
Applicazioni non lineari degli Amplificatori Operazionali
Eliminata la dipendenza da ICS
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5. Amplificatore logaritmico
Schema Compensato a Transistors
Dato che T1 e T2 sono entrambi in zona attiva
R2
VR
Vf1
T1
‐VEE
R1
VS
+
VCC
VBE2
VBE1
 V  VR  I C2 
+
D
‐
VBE2  VBE1  V  VBE2  VBE1  0
T2
V’
V
‐
R3
‐VEE
Inoltre
I C1 
VCC
Vs
R1
VR
R2
R4
V  VT ln
V0  V (1 
R3
R
R V
)   VT (1  3 )  ln( 2 S )
R4
R4
R1 VR
Elettronica applicata
VR R1
R V
  VT  ln( 2 S )
R2 V S
R1 VR
Posso compensare le variazioni di VT
ponendo al posto di R3 un NTC (negative temperature coefficient)
Applicazioni non lineari degli Amplificatori Operazionali
Elettronica Applicata
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5. Amplificatore logaritmico
Schema Compensato a Transistors
Dinamica:[2mV, 20V]
‐Se Vs <2mV, correnti comparabili con ibias e non si ha più dipendenza logaritmica tra ingresso e uscita
‐ Se Vs >20 V , le elevate correnti determinano cadute di tensioni sulla resistenza base collettore tale da allontanare il circuito da una regione di funzionamento di tipo logaritmico
P1 : Bilanciamento Quando Vs=0 ; si impone V
0 P2 : azzeramento dell’uscita Varia il guadagno del 2° stadio non invertente ed imposta: V0=0 quando Vs= 5V
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Applicazioni non lineari degli Amplificatori Operazionali
Elettronica Applicata
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1 Amplificatore esponenziale
1.
A lifi t
i l
Utilizzabile per espandere una dinamica compressa
I
R
f
 Vf
 I 0  e  V T

V f  VS
 V 0   RI
Vf
D1
‐
VS
 RI 0 e
Vs
 VT
‐ VEE
NOTA1 : RIN molto bassa
: RIN molto bassa
If
+
f




V0
+
NOTA2: Io, , VT dipendono da T
‐
VCC
Per gli stessi motivi visti per l’amplificatore logaritmico si utilizza un transistor al
posto del DIODO e si implementano soluzioni simili per la compensazione in
temperatura
Elettronica applicata
Applicazioni non lineari degli Amplificatori
Operazionali
Elettronica Applicata
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1 Amplificatore esponenziale
1.
A lifi t
i l
Utilizzabile per espandere una dinamica compressa
ic
R
‐ VEE
T
V BE  V S
iC  I CS  e
Se i B  0  iC  i E
‐
(f i
(funzionamento a Diodo) t Di d )
VBE
+
VS
V0
+
‐
VCC
 V 0   Ri C   RI CS e
Elettronica applicata
V BE
VT
  RI CS e
Applicazioni non lineari degli Amplificatori
Operazionali
Vs
VT
VBE
VT
Elettronica Applicata
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1. Amplificatore esponenziale
1
A lifi t
i l
Compensato a Transistor
+VR
IC 2
IC 1
R2
T2
T1
VBE1
VS
‐
R1
VBE2
‐
‐VEE
‐VEE
+
R4
-V
+15 V
+
+VCC
V0
VCC
R3
-15
15 V
Elettronica applicata
Applicazioni non lineari degli Amplificatori
Operazionali
Elettronica Applicata
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1. Amplificatore esponenziale
1
A lifi t
i l
Compensato a Transistor
+VR
IC2
IC1
R2
‐
Sappiamo:
T2
T1
VBE1
VS
R1
VBE2
‐
‐V
VEE
VBE  VT  ln
‐VEE
+
R4
-V
+15 V
+
+VCC
V0
VCC
R3
 V  VBE1  VBE 2
IC
I CS
VR


I
 C1 R
2
0
V
I C 2  0

R1
-15 V
essendo:  V  VS
R3
R3  R4
Vs
R3


V R R2
VT R3  R4


e
V0 R1
Elettronica applicata
Si ha:  V  VS
R3
V R
V R
 VT ln( R  1 )  VT ln( 0  2 )
R3  R4
R2 V0
VR R1
Vs
R3
R1  VT  R3  R4
 V0  VR
e
R2
Indipendenza da Ics e compensazione della variazione di VT con termistori
Applicazioni non lineari degli Amplificatori
Operazionali
Elettronica Applicata
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Esempi di di moltiplicatore e divisore analogici con Amplificatori logaritmici ed esponenziali
p
g
p
VS1
AL1
V01
Sommatore non invertente a guadagno
invertente a guadagno unitario
R
‐VEE
+
V0=V’’S
‐
VS2
AL2
V02 R
+VCC
R
R
AL1, AL2 : Amplificatori logaritmici
AE: Amplificatore esponenziale
Elettronica applicata
Applicazioni non lineari degli Amplificatori
Operazionali
AE
V’0
Elettronica Applicata
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M lti li t
Moltiplicatore Logaritmico
L
it i
Esempio di applicazione degli amplificatori logaritmici ed esponenziali
VS1
AL1
V01
In uscita a AL1 e AL2:
R
V01   K1 ln K 2VS 1
‐VEE
+
V0=V’S
AE
‐
VS2
AL2
V02 R
V’0
+VCC
R
R
con
V0   K1 ln K 2VS 1  K1 ln K 2VS 2   K1 ln K 22VS 1VS 2
Elettronica applicata
R3  R4
R3
R
K2  2
R1VR
K1  VT
I
In uscita al sommatore:
it l
t
In uscita a AE: V0 
V02   K1 ln K 2VS 2
1 (ln K 22VS 1VS 2 )
e
 K 2VS 1VS 2
K2
Applicazioni non lineari degli Amplificatori
Operazionali
Elettronica Applicata
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Moltiplicatore Analogico con Amplificatore logaritmico ed esponenziali
Esempio di applicazione degli amplificatori logaritmici ed Esempio
di applicazione degli amplificatori logaritmici ed
esponenziali
Divisore
Moltiplicatore
Elettronica applicata
Amplificatore logaritmico
Amplificatore logaritmico
Amplificatore esponenziale
Amplificatore esponenziale
Amplificatore sommatore
Amplificatore di differenze
Applicazioni non lineari degli Amplificatori
Operazionali
Elettronica Applicata
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2 Active Peak Detector
2. Active
Applicazione del Diodo di Precisione
  ROUT  C
(senza carico)
Se Vi 
V
A
 V0  V0  V'
Se Vi  V0  V'  V Pn  V'
Elettronica applicata
l’AO satura positivamente, mandando D in conduzione
C si carica fino a VPn e la differenza ai capi di AO si riduce in quanto
Vi=V0, AO entra in regione lineare e V’ ( dalla saturazione positiva)
inizia diminuire e D ad un certo punto si interdice. C non si carica più.
l’AO satura negativamente e D interdetto , impedendo al C di scaricarsi, attraverso l’uscita
attraverso l
uscita dell
dell’AO
AO e C mantiene la sua carica e e C mantiene la sua carica e V0=V
VPi
Applicazioni non lineari degli Amplificatori
Operazionali
Elettronica Applicata
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2 Active Peak Detector
2. Active
Applicazione del Diodo di Precisione
+
‐V
VEE
C
RL
D
‐
+
V0
Effetti di carico:  dipende anche da RL
  ( ROUT
PROBLEMA 1: Il carico assorbe PROBLEMA
1: Il carico assorbe
corrente dal condensatore
V’
Vi
VCC
ROUT
PROBLEMA 2: Per V '  VC
SOLUZIONE 1
VC
+
‐VEE
+
V’
Vi
VCC
ROUT
Elettronica applicata
+
saturazione
C
‐
D
D è interdetto
 V   V   V '  V EE
VCC
‐
RL )  C
V0
RL
‐VEE
Inseguitore di tensione che disaccoppia il condensatore dal carico impedendo che il carico assorba da esso corrente e lo scarichi
carico assorba da esso corrente e lo scarichi variando il livello di picco “memorizzato”
Applicazioni non lineari degli Amplificatori
Operazionali
Elettronica Applicata
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2 Active Peak Detector
2. Active
Applicazione del Diodo di Precisione
SOLUZIONE 2
SOLUZIONE 2
Per Vi  VC  V '  VEE
D1 conduce  V '  V  0
Elettronica applicata
Applicazioni non lineari degli Amplificatori
Operazionali
Elettronica Applicata
a.a. 2015/2016
2 Active Peak Detector
2. Active
Applicazione del Diodo di Precisione
Esempio di applicazione: Rivelatore di inviluppo di segnale AM
Esempio di applicazione: Rivelatore di inviluppo di segnale AM
U1
AM
D1
+
OUT
-
U2
AOP
+
D1N914
OUT
out
RL
R
C
100n
0
2.2k
0
0
10V
0V
-10V
0s
V(AM)
1.0ms
V(out)
2.0ms
3.0ms
Time
Elettronica applicata
4.0ms
5.0ms
f
Applicazioni non lineari degli Amplificatori
Operazionali
Se vogliamo rivelare l’inviluppo di
un segnale AM, basta inserire, nel
circuito
i i del
d l rivelatore
i l
di picco,
i
una
resistenza
in
parallelo
al
condensatore per fare in modo che
esso possa anche scaricarsi ; in
queste condizioni il circuito è in
grado di seguire il picco del segnale
di ingresso anche in discesa
La costante di   R  C va scelta in modo che essa sia:
che essa sia:
‐ decisamente più grande del periodo del segnale portante Tc, affinché il condensatore non si scarichi eccessivamente tra un picco e l’altro del segnale portante ‐ sensibilmente più piccola del periodo del segnale modulante Tm, affinché il condensatore possa seguire le evoluzioni del segnale modulante.
Deve essere: Tcc  C
CR  Tm
m
Elettronica Applicata
a.a. 2015/2016
3 Limitatore
3.
Limitatore di Precisione
di Precisione
Applicazione del Diodo di Precisione
‐VEE
R
‐
RL V0
Vd
D
Vi
VR
IR
Vi
+
+
t
V’
V0
VR
VCC
Per il principio di massa virtuale si ha: V

 VR
VR
1. Se Vi  VR  V   VR e I R  0
2. Se Vi  VR  V   VR e I R  0
Elettronica applicata
Applicazioni non lineari degli Amplificatori
Operazionali
t
Elettronica Applicata
a.a. 2015/2016
3 Limitatore
3.
Limitatore di Precisione
di Precisione
Applicazione del Diodo di Precisione
‐VEE
R
Vd
D
‐
2. V   VR
RL V0
V '  VCC  VD  V 'V   0  D conduce IR
Vi
+
+
 V '  (V   V  )  A
V’
V
VR
VCC
VR  V0 
V'
A
Ma come già visto parlando del diodo di precisione:
1. V   V R
V '  VEE  V D  V 'V   0  D interdetto
V   Vo  Vi
(Inseguitore di tensione)
RL
R  RL
Elettronica applicata
V0  V 'V  V R  V0 
V0  V
A
V
V
V
1

V R    0  V0  V0 1    V R  
A
A
A
A

V0  V R
Applicazioni non lineari degli Amplificatori
Operazionali
Elettronica Applicata
a.a. 2015/2016
4. Tosatori asimmetrici
R2
Vi
D
V
‐VEE
R1
‐
Vi
Se R1=R2
IR
+
V0
Vi
V
VCC
Se D è interdetto
Se D
è interdetto  V0 
D conduce se : V0  V
Elettronica applicata
R2
Vi
R1
D è interdetto se : è interdetto se : Vi  0 perché V0  0
R
  2 Vi  V
R1
D conduce se :  Vi 
Applicazioni non lineari degli Amplificatori
Operazionali
R1
V
R2
Elettronica Applicata
a.a. 2015/2016
4. Tosatori asimmetrici
( con Diodo Zener)
Se il ramo A‐B è un circuito è aperto
R2
DZ
Configurazione invertente
 Configurazione invertente
D
A
B
‐VEE
R1
V0  
‐
IR
+
V0
Vi
VCC
R2
Vi
R1
Se V0  VZ  V  A‐B è un circuito è aperto
R2
R
Vi  VZ  V  Vi   1 (VZ  V )
R1
R2
U it i
Uscita invertita
tit
Se Vi  
R1
(VZ  V )
R2
Elettronica applicata
Uscita tosata a V0  (VZ  V )
Applicazioni non lineari degli Amplificatori
Operazionali
Elettronica Applicata
a.a. 2015/2016
4. Tosatori asimmetrici
( con Diodo Zener)
TRANSCARATTERISTICA
Vi
V0
VT  (VZ  V )
R
V S   1 (V z  V )
R2
VS
Vi
Vi
V
R2
DZ
D
A
B
‐VEE
R1
‐
IR
+
V0
Vi
VCC
Elettronica applicata
Applicazioni non lineari degli Amplificatori
Operazionali
Elettronica Applicata
a.a. 2015/2016
4. Tosatori simmetrici
( con Diodi Zener Simmetrico)
Se il ramo A‐B è un circuito è aperto
R2
A
VZ1
R1

DZ2
DZ1
‐VEE
B
Se  VZ 2  V 1  V0  VZ 1  V 2 
‐
Se 
V0
+
Vi
R1
R
(VZ 1  V 2 )  Vi  1 (VZ 2  V 1 ) 
R2
R2
V0  
VCC
R1
(VZ 1  V 2 )  V0  VZ 1  V 2
R2
R
Se Vi  1 (VZ 2  V 1 )  V0  (VZ 2  V 1 )
R2
Elettronica applicata
R2
Vi
R1
A‐B è un circuito è aperto
VZ2
IR
Se Vi  
V0  
Uscita tosata
Applicazioni non lineari degli Amplificatori
Operazionali
R2
Vi
R1
Elettronica Applicata
a.a. 2015/2016
4. Tosatori
( con Diodi Zener Simmetrico)
Vi
TRANSCARATTERISTICA
V0
VT
VZ+V
-VT
VT
Vo
-VT
Vi
-VZ-V
VT 
VZ+V
R2
(VZ  V )
R1
-V
VZ-V
R2
DZ2
DZ1
A
Se V 1  V 2  V e VZ 1  VZ 2  VZ
VZ1
R1
‐VEE
B
VZ2
‐
IR
V0
+
Vi
VCC
Elettronica applicata
Applicazioni non lineari degli Amplificatori
Operazionali
Elettronica Applicata
a.a. 2015/2016
5. Clamper di precisione
V0
‐VEE
C
‐ +
Vi
D
Vi
Vp
‐
+
V’
Vo
VCC
Per Vi  0  V '  0 e D ON  V0  0
C inizia a caricarsi fino a quando Vi  V p
2Vp
Vp
 V   0  V '  VEE  D OFF
Da qui in poi AO resta aperto  V0  Vi  V p
C non può scaricarsi
C non può scaricarsi Elettronica applicata
D OFF
C scarico
Applicazioni non lineari degli Amplificatori
Operazionali
D ON
C si carica
D OFF
C carico
Elettronica Applicata
a.a. 2015/2016
FINE
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Elettronica applicata