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AMPLIFICATORI OPERAZIONALI - Coggle Diagram
AMPLIFICATORI OPERAZIONALI
Caratteristiche Ideali di un OPAMP
Resistenza di ingresso
Un OPAMP ideale deve avere una resistenza di ingresso infinita, in modo da non rappresentare un carico per i circuiti precedenti.
ADM
Un OPAMP ideale deve avere un guadagno di modo differenziale infinito.
Il guadagno di modo differenziale (ADM) è una misura del guadagno di un amplificatore quando entrambi i segnali di ingresso sono diversi.
CMRR
Un OPAMP ideale deve avere un CMRR infinito
Il CMRR è una misura della capacità di un amplificatore di reagire solo alle differenze tra i segnali di ingresso, e non ai segnali comuni.
Caratteristiche di un OPAMP reale
Resistenza di uscita
Un amplificatore operazionale ideale deve avere una resistenza di uscita nulla, in modo che il suo guadagno non dipenda dal carico che viene impostoo in uscita.
OFFSET DI CORRENTE di ingresso
Il cosiddetto offset di corrente di ingresso I(OS) rappresenta il valore atteso della differenza tra le due correnti di polarizzazione di ingresso dell'OPAMP.
Correnti di polarizzazione di ingresso
Tali correnti si definiscono correnti di polarizzazione di ingresso dell'amplificatore operazionale.
Le correnti nei morsetti di ingresso di un OPAMP reale non sono esattamente nulle, ma comunque molto piccole, per esempio dell'ordine di qualche decina mA nel caso di OPAMP realizzati con transistor bipolari.
Altre caratteristiche
Guadagno costante
Un amplificatore ideale di tensione deve avere un guadagno che non dipende dal carico che viene imposto in uscita.
Larghezza di banda
Un amplificatore operazionale ideale ha una larghezza di banda infinita, che si estende dalla frequenza nulla fino a frequenza infinita.
Caratteristiche Ingresso-Uscita
Tensioni di saturazione
Quando i valori delle tensioni di uscita di saturazione V(OL) e V(OH) non vengono specificati, si può assumere che essi siano circa uguali alle tensioni di alimentazione dell'OPAMP.
Cortocircuito virtuale
Essendo V(CC)= - V(EE), si ha sempre che V(OH)-V(OL).
Quando l'OPAMP lavora con l'uscita pari a V(OL) oppure a V(OH), si dice che esso sta funzionando appunto in saturazione.
Caratteristica lineare
La caratteristica Ingresso-uscita di un amplificatore operazionale è lineare, cioè si può considerare una retta passante per l'origine.
Modello ideale
Caratterstica statica
La caratteristica statica ingresso-uscita di un amplificatore operazionale ideale, che riporta la tensione di uscita V(O) in funzione della tensione differenziale di ingresso V(ID)= V+ - V-.
Rappresentazione grafica
Il modo di rappresentare graficamente le tensioni di alimentazione
Guadagno infinito
Un amplificatore operazionale ideale ha un guadagno infinito.
Modello non ideale
Variazione di tensione differenziale
La variazione di tensione differenziale di ingresso che serve per far passsare l'uscita da V(OL) a V(OH) vale 20V/10.000=2mV.
Caratteristica statica
La caratteristica statica ingresso-uscita di un amplificatore operazionale non ideale.
Guadagno elevato
Un amplificatore operazionale non ideale ha un guadagno non infinito ma comunque molto elevato.
Offset di tensione di ingresso
Effetto
L'offset di tensione di ingresso è dovuto al Mismatch, cioè alla non perfetta uguaglianza, tra le caratteristiche dei transistor che costituiscono la coppia differenziale dello stadio di ingresso dell'OPAMP.
Valore tipico
Il valore tipico riportato nel datasheet di ciascun tipo di OPAMP è il valore quadratico medio dell'offset che si misura su un numero elevato di campioni di quel tipo di amplificatore operazionale.
Definizione
La tensione di offset di ingresso è la tensione di modo differenziale che bisogna applicare in ingreso all'OPAMP per far sì che la parte verticale della sua caratteristica torni a coincidere con l'asse delle ordinate.
Caratteristica ingresso-uscita
Effetto
Ciò è dovuto al Mismatch, cioè alla non perfetta uguaglianza, tra le caratteristiche dei transistor che costituiscono la coppia differenziale dello stadio di ingresso dell'OPAMP.
Valore Tipico
Succede però che, nei casi pratici, questo tratto verticale della caratteristica non è perfettamente coincidente con l'asse verticale, ma è spostato di una certa quantità rispetto ad esso.
Definizione
Carattersistica ingresso-uscita, nel tratto di guadagno, si può considerare praticamente verticale.
