Storia dell'A.O. Introduzione A.O. Invertente A.O. non invertente esci

1. Amplificatore operazionale Storia dell'A.O. Introduzione A.O. Invertente A.O. non invertente esci Prof. Calogero Carcione

2. Storia dell’amplificatore operazionale • Il termine di amplificatore operazionale deriva dal fatto che, originariamente, tale dispositivo veniva usato nei calcolatori analogici per svolgere operazioni matematiche (come somme, sottrazioni, moltiplicazioni, integrali, derivate, ecc...) su segnali elettrici. • I primi A.O. furono realizzati negli anni ‘40 con tubi a vuoto; tali dispositivi erano voluminosi e richiedevano una notevole potenza di alimentazione. • L’avvento del transistor bipolare, consentì un notevole miglioramento con la realizzazione di A.O. come moduli a componenti discreti. Prof. Calogero Carcione

3. introduzione • L’amplificatore operazionale (AO)è un circuito integrato costituito da una rete diresistenze, capacità,diodietransistoriincapsulati in unico contenitore di plastica o di metallo, che viene collegato normalmente al circuito mediante una zoccolatura a pressione. • L’AOpuò essere definito funzionalmente come unamplificatore differenziale, cioè un dispositivo attivo a tre terminali che genera al terminale di uscita una tensione proporzionale alla differenza di tensione fornite ai due terminali di ingresso. • Buona parte dei circuiti elettronici è costituita da componenti integrati, composti ciascuno da numerosi elementi attivi e passivi miniaturizzati, e nei circuiti analogici questi integrati sono quasi tuttiamplificatori operazionali. Prof. Calogero Carcione

4. L’Amplificatore Operazionale L’Amplificatore operazionale (A.O.) è essenzialmente, un amplificatore di tensione, avente le seguenti caratteristiche: • alto guadagno; • ingresso differenziale; • alta impedenza di ingresso e bassa impedenza di uscita. Prof. Calogero Carcione

5. +Vcc – V1 V0 + V2 -Vcc Rappresentazione grafica • Il simbolo grafico, comunemente utilizzato, per rappresentare l’A.O. è il seguente: Con il simbolo “–” si indica l’ingresso invertente. 2 7 6 Con il simbolo “+” si indica l’ingresso non invertente 3 4 Prof. Calogero Carcione

6. +Vcc – V1 V0 + V2 -Vcc Rappresentazione grafica V1: tensione sull’ingresso invertente. +Vcce -Vcc: tensioni di alimentazione. 2 7 V0: tensione di uscita. 6 3 4 V2: tensione sull’ingresso non invertente. Prof. Calogero Carcione

7. Amplificatore invertente • Una prima configurazione elementare è l’amplificatoreinvertente: I0 R0 Ri Ii Ib1 Vi - V1 R V0 + V2 Ib2 Prof. Calogero Carcione

8. Guadagno dell’amplificatore invertente • L’amplificatore invertente, applicando un segnale in ingresso, lo amplifica di un fattore R0/Ri , invertendone la fase di 180°: • Ne deriva che il valore del Guadagno, non dipende da A, e quindi non varia con la frequenza, né con il tipo di A.O. utilizzato: esso è determinato esclusivamente dai valori di R0 e Ri. Prof. Calogero Carcione

9. Amplificatore non invertente • Una seconda configurazione elementare è l’amplificatore non invertente ed il suo schema è riportato in figura sotto: I0 R0 Ri Ii Ib1 - V1 R Vi V0 + V2 Ib2 Prof. Calogero Carcione

10. Guadagno dell’Amplificatore non invertente • L’uscita dell’amplificatore non invertente dipende dall’ingresso in base alla seguente relazione: • Anche nel non invertente, come nell'invertente, il guadagno è indipendente da A, poiché A è abbastanza grande, ed è determinato solo dai valori usati per la rete di reazione. • Questo risultato, comune a tutti i circuiti con retroazione negativa, rende il circuito insensibile ai componenti attivi. Prof. Calogero Carcione

11. fine Realizzazione a cura di: Prof. Calogero Carcione Docente di Lab. di Elettronica Presso l’ITIS “N. Copernico” – Barcellona P. di G. (ME)