AMPLIFICATORI OPERAZIONALI Corso di recupero di Fondamenti di Elettronica – Università di Palermo A.A. 2014-2015

Generalità sugli amplificatori Un amplificatore è un circuito biporta in grado di innalzare il livello del segnale d’ingresso conferendo ad esso una potenza maggiore rispetto a quella che aveva in ingresso NON ESISTE!!! PIN PIN h > 100% ? POUT

Schema elementare PD A POUT PIN ≠ f(t) linearità elemento attivo v2(t) = A v1(t) VC PD ≠ f(t) v1(t) v2(t) A linearità PIN POUT elemento attivo

Amplificatore operazionale ideale V– V+ ∞ Ri Ro -vi vo = AOL (v+ – v–) = -AOLvi ∞

OPAMP ad anello aperto vo = AOL (v+ – v–) = AOL vs pendenza ≈ 106 ≈ -10 mV -VD +VD ≈ 10 mV vo = AOL (v+ – v–) = AOL vs funzionamento da comparatore

Controreazione vo = A vi = A(vs – bvo) A ≈ 1/b per bA » 1 vo vi vf vo vi = vs - vf vo = A vi = A(vs – bvo) vo A vi vf ≈ 1/b per bA » 1

cortocircuito virtuale Massa virtuale cortocircuito virtuale massa virtuale I → 0 + vi → 0 Ri → ∞ _ -VD +VD I → 0

Amplificatore invertente reazione negativa 2 1 R1 R2 1 2 Ri = R1

Amplificatore invertente: resistenza d’uscita ri ro modello equivalente dinamico ro ri R1 R2 (R2 / R1 » 1)

Limiti su R1 e R2 Se R1 troppo basso diminuisce Ri Se R2 troppo alto (> ri) il terminale invertente non è più a massa virtuale l’effetto di reazione tende a scomparire

Amplificatore non invertente s reazione negativa ? v+ = vs

Amplificatore non invertente: resistenze d’ingresso e d’uscita ri ro R1 R2 vo = –AOL vi = AOL (vs – v–)

Buffer (separatore d’impedenza) vo = v– = vs Caso particolare del non invertente: R1 = ∞, R2 = 0 minima massima

Amplificatore differenziale v2 vo2 R1 R2 v1 vo1 R1 R2

Sommatore invertente vo = -R i per R = R1 = R2 = … = Rn

Convertitore I-V Ri = 0 Ro = 0 vo = -R2 is

Integratore s IN = 0 s

Derivatore s s IN = 0 vo = -R i

OPAMP reali se vi = 0… vo ≠ 0 tensione di offset

corrente di polarizzazione OPAMP reali IB1 R2 corrente di polarizzazione R1 Rc = R1//R2 R2 R1 0 V 0 V vo = R2IB1 ≈ R2IB 500 nA 50 pA per R2 = 1 MW e IB = 0,5 mA efficace solo se l’ingresso è simmetrico cioè: BJT FET vo = 0,5 V = 0 corrente di offset

incompatibile con livelli TTL Comparatori + VCC + VCC ≈ 0 lento _ + LM311 sensibile ai disturbi > < alimentazione duale incompatibile con livelli TTL