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







L amplificatore operazionale
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


L amplificatore operazionale

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