A.O.(R.Piccone)

AMPLIFICATORI OPERAZIONALI

Questa lezione multimediale, realizzata dal Prof. Rocco Piccone, per il Consorzio Mario Negri Sud nell'ambito del progetto [Negrilink], vuole essere, oltre ad un esempio di lezione multimediale, migliorabile ed integrabile con altri argomenti, senza nessuna pretesa di rigorosità, un riferimento per gli studenti di elettronica, che magari, sono costretti a dover reperire queste informazioni da fonti più disparate.

Premessa

Per comprendere appieno il contenuto di questa lezione multimediale è necessario avere padronanza dei seguenti concetti base dell'elettrotecnica e dell'elettronica, oltre ad alcuni concetti base di matematica come le equazioni di primo grado.
- I bipoli fondamentali
- Legge di Ohm
- Principi di Kirchoff
- I quadripoli
- Le funzioni di rete relative ai quadripoli
- Generalità sui dispositivi amplificatori

Introduzione

L'amplificatore operazionale è uno dei dispositivi allo stato solido oggi più usato nell'elettronica.
Il simbolo elettrico è un triangolo con due ingressi su un lato e un'uscita sul vertice opposto.
I due ingressi sono riconoscibili dalla presenza del segno "+" e del segno"-"e vengono chiamati rispettivamente ingresso non invertente e invertente. Sono anche chiamati amplificatori in continua nel senso che, sono capaci di amplificare segnali di frequenza "zero" (corrente continua), oltre che segnali di frequenza non nulla.

[IMAGE] Il guadagno Aol viene anche detto guadagno a catena aperta o "open-loop", per distinguerlo dal guadagno retroazionato Ar. Nel caso ideale il guadagno open-loop vale infinito.

In genere viene alimentato da due tensioni uguali in modulo ma di segno opposto.
Il circuito interno di un amplificatore operazionale integrato è molto complesso e presenta un certo numero di Transistors (BJT), oltre che diodi e resistori, in soluzioni circuitali spesso complesse, difficilmente realizzabili con componenti discreti.

In figura è mostrato il circuito interno di un popolare e diffuso amplificatore operazionale (LM741)
Solo con le attuali tecnologie è stato possibile integrare tutto questo in un unico "chip" di Silicio che è il materiale base con il quale vengono realizzati simili dispositivi.

Nella figura sono visibili alcuni operazionali nei rispettivi contenitori, inseriti in un circuito. Le vere dimensioni del Chip in realtà sono molto minori di quelle visibili, del contenitore, in realtà questo serve solo per dare una certa robustezza meccanica al dispositivo.

Sommario

GENERALITA'

APPLICAZIONI LINEARI:
- CONFIGURAZIONE NON INVERTENTE
- CONFIGURAZIONE INVERTENTE
- BUFFER
- SOMMATORE INVERTENTE
- SOMMATORE NON INVERTENTE
- AMPLIFICATORE DIFFERENZIALE
- CONVERTITORE I/V
- INTEGRATORE
- DERIVATORE

APPLICAZIONI NON LINEARI:
- RIVELATORE DI ZERO
- COMPARATORE
- COMPARATORE CON ISTERESI (TRIGGER DI SCHMITT)
- AMPLIFICATORE LOGARITMICO
- AMPLIFICATORE ANTILOGARITMICO

PARAMETRI DELL' OPERAZIONALE REALE:
- CORRENTE DI POLARIZZAZIONE DI INGRESSO
- TENSIONE DI OFFSET DI INGRESSO
- RESISTENZA DI INGRESSO
- RESISTENZA DI USCITA
- CMRR
- GUADAGNO A CATENA APERTA E RISPOSTA IN FREQUENZA

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	*GENERALITA'*
	APPLICAZIONI LINEARI: - CONFIGURAZIONE NON INVERTENTE - CONFIGURAZIONE INVERTENTE - BUFFER - SOMMATORE INVERTENTE - SOMMATORE NON INVERTENTE - AMPLIFICATORE DIFFERENZIALE - CONVERTITORE I/V - INTEGRATORE - DERIVATORE
	APPLICAZIONI NON LINEARI: - RIVELATORE DI ZERO - COMPARATORE - COMPARATORE CON ISTERESI (TRIGGER DI SCHMITT) - AMPLIFICATORE LOGARITMICO - AMPLIFICATORE ANTILOGARITMICO
	PARAMETRI DELL' OPERAZIONALE REALE: - CORRENTE DI POLARIZZAZIONE DI INGRESSO - TENSIONE DI OFFSET DI INGRESSO - RESISTENZA DI INGRESSO - RESISTENZA DI USCITA - CMRR - GUADAGNO A CATENA APERTA E RISPOSTA IN FREQUENZA