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Transcaratteristica amplificatore invertente

Elettronica lineare e digitale: didattica ed applicazioni

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[1] Transcaratteristica amplificatore invertente

Messaggioda ucr » 14 nov 2017, 19:08

Buonasera a tutti!
Avrei cortesemente bisogno di una mano nel comprendere i passi necessari per disegnare la transcaratteristica di un, così pare( pare perché proprio sono messo male con l'elettronica), amplificatore invertente. Il circuito sottoposto durante il compito in classe, già svolto, è il seguente:


Io, per iniziare, ho cercato di stabilire il guadagno come segue:

1. Maglia esterna considerando l'impedenza di ingresso infinita.

V_{out} + iR_{2} + iR_{1} = 0

2. Maglia agli ingressi V+ e V-

V_s - iR_{1} = 0

3. Ricavo il guadagno

A_v = \frac{V_{out}}{V_s} = - \frac{R_1 + R_2}{R_1}

Oltre non sono andato perché non so se è giusto il ragionamento di cui sopra, perché non ho dei valori (e probabilmente non servono) e perché non so come procedere.
Grazie per l'attenzione,
btfss

PS: perdonatemi, ho scordato il verso della corrente! La corrente che attraversa R1 ed R2 è da considerare positiva entrante da sinistra in R1. Vedo di riuscire a mettere la corrente con FidoCadJ.
ucr
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[2] Re: Transcaratteristica amplificatore invertente

Messaggioda Foto Utentegac » 14 nov 2017, 19:35

Anzitutto l'amplificatore operazionale in configurazione invertente si disegna così



Calcoliamo il guadagno in tensione in ipotesi di idealità dell'op-amp:

v_- = v_+ = 0\, \text{V} (si suppone che il ground - a cui è collegato il morsetto + non invertente dell'op-amp sia a 0 V).
i_- = 0 \, \text{A} quindi le due resistenze sono in serie.

Eguagliando le correnti nei resistori

\frac{V_{in}}{R_1} = \frac{0 - V_{out}}{R_2}

quindi \frac{V_{out}}{V_{in}} = - \frac{R_2}{R_1}

Esiste una relazione lineare tra le tensioni di uscita e ingresso, con monotonia decrescente. Tuttavia, supponendo che l'op-amp sia alimentato tra \pm V_{DD}, la tensione di uscita non può superare le tensioni di alimentazioni, quindi per una tensione di ingresso tale per cui l'uscita supererebbe questi limiti si ha una saturazione della tensione di uscita, a dei valori tipicamente simmetrici \pm V_{sat} e minori (in modulo) delle tensioni di alimentazioni. Di seguito si riporta la transcaratteristica

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[3] Re: Transcaratteristica amplificatore invertente

Messaggioda ucr » 14 nov 2017, 19:43

Ti ringrazio @gac per avermi risposto. Il circuito disegnato è proprio identico a quello del compito in classe. Sono io che pensavo fosse un amplificatore invertente. Difatti il circuito così disegnato ha messo in crisi anche il più bravo della classse, essendo che nessuno è riuscito ad identificare il compito svolto dal circuito.
ucr
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[4] Re: Transcaratteristica amplificatore invertente

Messaggioda Foto Utentewruggeri » 14 nov 2017, 19:47

Giusto per la cronaca, [user]btfss[/user], ritengo giusto segnalarti che Foto Utentegac non ha ridisegnato il tuo circuito: quello che avevi disegnato tu non è un amplificatore, né invertente né di alcun altro tipo: appena alimentato, saturerebbe inevitabilmente. Ciò che ha fatto Foto Utentegac è stato disegnare "ciò che intendevi", diciamo ;-)
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[5] Re: Transcaratteristica amplificatore invertente

Messaggioda Foto Utentegac » 14 nov 2017, 19:50

quello che stai chiedendo tu è un comparatore invertente. Leggi qui a pag.3 (fine) e 4 (inizio). C'è anche la transcaratteristica.
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[6] Re: Transcaratteristica amplificatore invertente

Messaggioda ucr » 25 nov 2017, 20:44

Buonasera a tutti,
mi scuso per non aver risposto nell'arco di tutto questo tempo. Nel frattempo ho rimediato un libro che tratta approfonditamente gli operazionali e sto studiando gli op amp sin dal principio perché proprio non ho capito nulla, se non che probabilmente non sono adatto per l'elettronica analogica(ahimè!). Sono comunque riuscito nel corso di un'esperienza di laboratorio a realizzare prima di tutti, secchioni inclusi, un comparatore con isteresi con soglie pari a 1V e 3V, usando un TL081 e un paio di resistori.
Dovrei avere le idee più chiare ora, rispetto a qualche giorno fa. Provo a fare qualche esercizio sui comparatori e se non mi riescono chiedo chiarimenti qui.
Grazie
ucr
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[7] Re: Transcaratteristica amplificatore invertente

Messaggioda Foto Utentewruggeri » 25 nov 2017, 21:15

Hai fatto bene a procurarti un libro... e già che hai citato il laboratorio, se ne hai la possibilità ti consiglio di accompagnare il tuo studio con qualche prova sul campo, che è sempre molto utile per rendersi conto di quanto si è compreso: se avevi previsto un comportamento ma in realtà ne rilevi un altro, probabilmente c'è qualcosa che devi studiare meglio ;-)
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[8] Re: Transcaratteristica amplificatore invertente

Messaggioda Foto Utenteangrigio » 27 nov 2017, 18:48

Mi potresti dire il titolo del libro sugli operazionali che hai acquistato?
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[9] Re: Transcaratteristica amplificatore invertente

Messaggioda ucr » 27 nov 2017, 23:41

"Elettronica Analogica" di Biondi, Sacchi. Avevo già il manuale di elettronica e telecomunicazioni degli stessi autori (il famoso volume enorme con copertina bianca) oltre al libro di testo, ma necessitavo di qualcosa di meglio.
ucr
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