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Materia: Scienze
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Applicazioni lineari Configurazione non invertente La prima di queste è la configurazione non invertente, riportata sopra, in cui il segnale di uscita non subisce nessun sfasamento rispetto al segnale di ingresso e il guadagno di tensione, definito come Vu/Vi, è sempre maggiore od uguale ad uno. Tale guadagno dipende nel caso ideale solo da due resistenze (R2 e R1), e lo si può variare cambiando il valore di queste. Siccome il guadagno della configurazione è minore di infinito a causa della retroazione negativa, il tratto lineare della transcaratteristica non ha più pendenza infinita, come nel caso ideale, senza retroazione, ma più bassa, e dipende dal rapporto delle due resistenze. Si può notare che la pendenza della transcaratteristica, nel tratto lineare , è positiva, e minore di 90°,come il guadagno, in accordo con la teoria. Configurazione invertente Questa configurazione è detta invertente e differisce dalla precedente perché il segnale di uscita (Vu) risulta sfasato di 180° rispetto al segnale di ingresso, e lo dimostra anche il segno meno davanti all’espressione del guadagno. Il guadagno di questa configurazione è minore di “zero” che è intuibile anche dal fatto che il segnale di ingresso è applicato al terminale invertente, e, come nell’altra configurazione, dipende solo dal valore delle due resistenze R2 e R1. Il tratto lineare come nell’altra configurazione ha la pendenza che dipende dal guadagno. Nella transcaratteristica di questa configurazione, il tratto lineare ha una pendenza negativa, in accordo col segno meno nell’espressione del guadagno di tensione, e la pendenza di questo tratto è uguale al guadagno del circuito (minore di infinito), e dipende solo dalle resistenze R1 e R2. Buffer Un caso particolare, chiamato “buffer”, deriva dalla configurazione non invertente, nella quale il rapporto tra R2 e R1 è nullo e il guadagno di tensione Av è uguale a “1″. Infatti nell’espressione Av = 1 + R2/R1 sparisce il termine R2/R1 perchè R2 = 0 (cortocircuito), mentre R1 è infinita (non è presente). L’utilità di questa configurazione non è a prima vista intuibile essendo il guadagno uguale ad uno, ma, essendo la resistenza di ingresso infinita e quella di uscita nulla, può essere usato con profitto tutte le volte che bisogna disaccoppiare un circuito ad alta impedenza con uno a bassa impedenza. Sommatore invertente Un altro circuito spesso usato è il sommatore invertente la cui uscita Vu è legata alla somma dei due (o più) ingressi V1 e V2. Si noti la presenza del segno meno nell’espressione di Vu dovuta appunto al fatto che il sommatore è invertente. Il peso dei segnali V1 e V2 dipende dal valore delle rispettive resistenze R1 e R2 in serie ai due segnali V1 e V2. Se si vuole che i due segnali V1 e V2 abbiano uguale peso, si scelgono le due resistenze uguali, per esempio ad Re. Si ottiene in questo caso la relazione: Vu = -R/Re(V1+V2), dove il rapporto -R/Re rappresenta il guadagno del sommatore (negativo). Se invece si scelgono le resistenze uguali tra di loro e a quella di retroazione (R) si ottiene la relazione: Vu = - (V1 +V2). In questo caso l’uscita è uguale proprio alla somma tra i due ingressi (a parte il segno). Sommatore non invertente Questo sommatore è simile al sommatore invertente, tranne che non compare il segno (-) nell’espressione di Vu. Anche qui la Vu è funzione della somma di due (o più) ingressi. Si può notare che in pratica il circuito è costituito da un amplificatore non invertente il cui guadagno è 1 + Rf/R, come già visto, con i segnali, V1 e V2, applicati all’ingresso non invertente, tramite le due resistenze R’, uguali. Si può quindi scrivere che: Vu = V+ [1 + Rf/R] Ma V+ è data dal contributo di V1 e V2 e con la sovrapposizione degli effetti si ha: V+ = V1/2 + V2/2 per cui si ha, sostituendo che: Vu = [(V1+V2)/2][1+(Rf/R)]. Amplificatore differenzi ()
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