Amplificatori operazionali (ancora incompleto)

Un amplificatore operazionale è un circuito integrato molto versatile ed economico, e per questo motivo utilizzato enormemente per svariate applicazioni di elettronica sia analogica che digitale. Vogliamo soffermarci per ora sul suo utilizzo in elettronica analogica.
Idealmente tale circuito è rappresentato da un ingresso differenziale caratterizzato da infinita impedenza e da un'uscita "single ended" con impedenza nulla. L'amplificazione del ssegnale dall'ingresso all'uscita è idealmente infinita (in configurazione ad anello aperto, cioè senza nessuna retroazione). Ovviamente nelle applicazioni pratiche questa condizione non potrà esistere, e quindi si dovrà intervenire con approssimazionivia via sempre più vicine al caso reale, in base alle esigenze.

fig.1

L'applicazione più comune di questo circuito (ormai considerato dai più un singolo elemento) è la sua configurazione retroazionata negativamente, nella quale si ha un comportamento lineare tra IN e OUT; il che significa che ingresso e uscita sono proporzionali tra loro, cioè il loro rapporto (l'amplificazione, il guadagno) sarà una costante K. Per questa applicazione basterà inserire due resistenze (si veda fig. 2a-2b) in vari modi ottenendo (come segue da banale dimostrazione mediante il principio di sovrapposizione degli effetti) amplificazione positiva nel caso di segnale nell'ingresso non invertente e veceversa negativa nell'ingresso invertente.

fig.2a

fig.2b

• G-id=-R2/R1
• G+id=(R1+R2)/R1

• Amplificatore da strumentazione

fig.3


• amplificatore della somma

fig.4


• Passa banda

fig.5


• Buffer a guadagno unitario (disaccoppiatore)

fig.6


• Amplificatore differenziale

fig.7

» Torna »