L amplificatore operazionale
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L’amplificatore operazionale. OP-AMP operational amplifier. Componenti integrati molto versatili Originariamente previsti per il calcolo analogico Composti di BJT e i più attuali composti da FET. V i. V 0. V 0. V i. Ingresso invertente. Ingresso non invertente. V 0 =v i A v-.

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Presentation Transcript

Op amp operational amplifier
OP-AMPoperational amplifier

  • Componenti integrati molto versatili

  • Originariamente previsti per il calcolo analogico

  • Composti di BJT e i più attuali composti da FET

Vi

V0

V0

Vi

Ingresso invertente

Ingresso non invertente

V0=viAv-

V0=viAv+


Caratteristiche ideali
Caratteristiche ideali

  • Guadagno di tensione infinito |Av|=∞

  • Perfetto bilanciamento |Av+|= |Av-|

  • Resistenza di ingresso infinita

  • Resistenza di uscita nulla

  • Banda passante infinita


Configurazione invertente
Configurazione invertente

v0

if

is

A

ie

vs

vi


Configurazione invertente dimostrazioni
Configurazione invertente:dimostrazioni

Applicando il II principio di Kirchhoff

  • Il nodo A è detto di massa virtuale perché vi≈0

  • Avf è l’amplificazione di feedback o guadagna ad anello chiuso

  • Av è il guadagno ad anello aperto


Configurazione non invertente
Configurazione non invertente

vs

v0

vi

is

i2

i1

v1







Per poter studiare l’amplificatore differenziale bisogna applicareil principio di sovrapposizione degli effetti

V0’

V0’’

v1

v2



Risposta in frequenza degli operazionali
Risposta in frequenza degli operazionali applicare

  • Gli operazionali possono essere utilizzati per realizzare dei filtri: filtro passa alto, filtro passa basso e filtro passa banda

  • Se questi circuiti sono analizzati nel dominio del tempo, vengono visti come derivatori o come integratori



Filtro passa alto dimostrazioni
Filtro passa alto: dimostrazioni applicare

Se studiamo il circuito precedente nel dominio delle frequenze, il guadagno G(s) sarà:

Si noti che per s>1/RsC il guadagno G(s) è notevole, altrimenti è trascurabile.

Tale frequenza è detta di taglio inferiore


Diagramma di bode per c 0 01 f r f 1000 w r s 10000 w
Diagramma di Bode per C=0.01 f R applicaref=1000 W Rs=10000 W


Derivatore attivo dimostrazioni
Derivatore attivo: dimostrazioni applicare

Se il circuito precedente viene studiato nel dominio del tempo e si pone Rs=0, il segnale in uscita sarà la derivata di quello in ingresso

La f.d.t in questo caso sarà:



Filtro passa basso dimostrazioni
Filtro passa basso: dimostrazioni applicare

  • Se il circuito precedente viene studiato nel dominio delle frequenze, la funzione di trasferimento G(s) sarà:

Si noti che per s<1/RsC il guadagno G(s) è notevole, altrimenti è trascurabile.

Tale frequenza è detta di taglio superiore


Diagramma di bode per c 0 01 f r f 10000 w r s 1000 w
Diagramma di Bode per C=0.01 f R applicaref=10000 W Rs=1000 W


Integratore attivo dimostrazioni
Integratore attivo:dimostrazioni applicare

Se il circuito precedente viene studiato nel dominio del tempo, e, si pone Rf=0, il segnale in uscita è l’integrale di quello in ingresso

La f.d.t in questo caso sarà:



Amplificatore attivo passa banda1
Amplificatore attivo passa banda applicare

Nel dominio delle frequenze, la funzione di trasferimento diventa:


Diagramma di bode per c f 0 01 f c s 0 1 f r f 1000 w r s 100 w
Diagramma di Bode per C applicaref =0.01 f, Cs =0.1 f Rf=1000 W Rs=100 W


Caratteristiche elettriche applicare

degli operazionali

reali


Caratteristiche reali degli op amp
Caratteristiche reali degli Op-Amp applicare

  • Dette IB+ e IB- le correnti di polarizzazione che scorrono rispettivamente nell’ingresso non invertente e in quello invertente, si definisce corrente di bias

  • Si definisce corrente di offset in ingresso

IB-

V-=0

V+=0

Vo≠0

IB+


Caratteristiche reali degli op amp1
Caratteristiche reali degli Op-Amp applicare

  • La tensione di offset in ingresso VOS è la tensione da applicare all’ingresso per annullare l’offset in uscita

  • La resistenza di ingresso in modo comune RCM è quella resistenza misurata tra i due ingressi cortocircuitati e la massa, con l’operazionale ad anello aperto

  • La resistenza di ingresso differenziale RD è quella esistenza misurata tra i due ingressi con l’operazionale ad anello aperto


Caratteristiche reali degli op amp2

- applicare

-

VP

+

+

Caratteristiche reali degli Op-Amp

VP


Caratteristiche reali degli op amp3
Caratteristiche reali degli Op-Amp applicare

  • Il rapporto di reiezione in modo comune o CMRR è il rapporto tra il guadagno differenziale e quello in modo comune

  • Il rapporto di reiezione dell’alimentazione PSRR è il rapporto tra la variazione di tensione di alimentazione e la conseguente variazione di tensione di offset in ingresso

  • Lo slew rate SR è il massimo valore possibile, per l’operazionale, della derivata di v0 rispetto al tempo