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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 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
slide12
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
  • 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

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

derivatore attivo dimostrazioni
Derivatore attivo: dimostrazioni

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
  • 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

integratore attivo dimostrazioni
Integratore attivo:dimostrazioni

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

Nel dominio delle frequenze, la funzione di trasferimento diventa:

slide26
Caratteristiche elettriche

degli operazionali

reali

caratteristiche reali degli op amp
Caratteristiche reali degli Op-Amp
  • 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
  • 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 amp3
Caratteristiche reali degli Op-Amp
  • 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