Appunti di elettronica: gli amplificatori operazionali

tramite: O2O
Difficoltà: difficile
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Introduzione

L'aggettivo "operazionale" può essere ricondotto al ruolo fondamentale del componente in circuiti che effettuano operazioni matematiche su grandezze analogiche (per esempio circuiti che eseguono la somma o la differenza di tensioni, ecc.). Come ogni amplificatore l'operazionale è in grado di accrescere la potenza dei segnali applicati al suo ingresso, sfruttando l'energia fornita da un alimentatore sotto forma di tensioni e correnti continue. La maggior parte degli amplificatori operazionali richiede un'alimentazione continua "duale". Deve essere alimentato da una coppia di tensioni continue simmetriche rispetto alla massa, cioè da due tensioni di uguale ampiezza, ma di polarità opposta. Di seguito analizzeremo i campi di applicazione dell'amplificatore operazionale, la sua struttura e le caratteristiche fondamentali. Ecco una guida su appunti di elettronica: gli amplificatori operazionali.

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Campi di applicazione

Campi di applicazione dell'amplificatore operazionale. I principali campi di utilizzo dell'amplificatore operazionale sono: -Condizionamento dei segnali analogici (amplificazione, filtraggio ed eliminazione di eventuali offset della sorgente), -Circuiti per il controllo (confronto segnali e differenza di segnali), -Elaborazione dei segnali analogici (amplificazione, somma e differenza segnali, logaritmo e derivazione), -Generazione segali (segnali sinusoidali, onde periodiche rettangolari, singoli impulsi e onde triangolari), -Conversione analogico/digitale (convertitore A/D parallelo e circuiti di campionamento).

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Struttura

La struttura; La struttura interna dell'amp op. È piuttosto complessa, ma può essere schematizzata in tre blocchi, cioè in tre stadi amplificatori accoppiati in continua (ossia senza condensatori): 1. Stadio di ingresso: amplificatore differenziale (BJT o JFET) ad elevato guadagno, con due ingressi e due uscite; 2. Stadio intermedio: amplificazione differenziale ad alto guadagno con due ingressi ed una sola uscita; 3. Stadio finale. Amplificatore di potenza in classe AB a simmetria complementare (caratterizzato dalla bassa potenza).

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Caratteristiche

Le caratteristiche; L'amplificatore opzionale in catena aperta (open loop), ovvero l'operazionale in "se stesso", non collegato ad alcuna rete esterna di retroazione è caratterizzato da: 1. Amplificazione di tensione, in catena aperta è elevatissimo; 2. Resistenza di ingresso, anch'esso molto elevato (espresso nelle centinaia di Kilo Ohm); 3. Resistenza di uscita, valore molto basso espresso in decine di Ohm4.

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