Amplificatore Operazionale LM741

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Amplificatore Operazionale LM741
5° Serale ’11/’12
G5
16/10/11
Laboratorio di elettronica
Amplificatore Operazionale LM741
Riontino
Montuori
Della Cerra
Amplificatore Operazionale LM741
L'amplificatore operazionale è un amplificatore in continua : ciò significa che esiste
una continuità elettrica fra ingresso e uscita.
Il nome di "operazionale" è dovuto all'uso per cui era nato tale amplificatore, e cioè
il funzionamento all'interno di elaboratori analogici per l'esecuzione di operazioni
matematiche.
Gli amplificatori operazionali hanno un resistenza d’ingresso molto grande , una
resistenza di uscita molto piccola ed un’amplificazione (guadagno di tensione in
uscita) molto alto.
Uno degli amplificatori operazionali più utilizzato è l’ LM741 : ha un guadagno di
100.000 , una resistenza di ingresso di 2MegaΩ ed una resistenza di uscita di 75Ω.
Il circuito integrato LM741 è caratterizzato da : due ingressi (uno invertente ed uno
non invertente) ; una doppia alimentazione (una positiva ed una negativa) ; un
uscita caratterizzata da un segnale che può avere picchi positivi e picchi negativi , in
base al segnale d’ingresso.
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Amplificatore Operazionale LM741
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Studio delle configurazioni degli amplificatori operazionali
1) Configurazione invertente
Un amplificatore invertente con operazionale si ottiene applicando la
tensione di ingresso Ving sul piedino 2 (quello contraddistinto dal segno "-"),
mentre l'altro morsetto è a massa. Nell'amplificatore invertente il segnale
uscente viene sfasato di 180º rispetto all'ingresso (per questo il circuito è
chiamato amplificatore "invertente"), ovvero il guadagno è negativo.
Il guadagno (Av) è dato dal rapporto : Av =
Per poter effettuare i calcoli per trovare i valori del guadagno o qualsiasi
valore interessato bisogna vedere il circuito interno dell’operazionale in
questo modo :
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Il valore di Vout dipende dalla differenza di tensione Vd (tensione ai capi della
resistenza RVd) per il guadagno intrinseco dell’operazionale A0
Ricostruendo il circuito , utilizzando il circuito interno ricavato sopra , si può
calcolare il valore del guadagno utilizzando la sovrapposizione degli effetti.
Vd = VdI + VdII
N.B. : la somma R3 + RVd non viene presa in considerazione perché il valore di RVd è molto grande e non influenza i
calcoli ; il valore della resistenza R0 non viene tenuta in considerazione perché ha un valore troppo piccolo e non
influenza i calcoli.
VdI = -Vout
VdII = Ving
Vd = -Vout
+ Ving
 dato che : Vd =
Vd =
Si ha :
= -Vout
+ Ving
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+ Vout
-Vout (
–
Riontino
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= Ving
) = Ving
Dato che nell’amplificazione ideale A0 è un valore che si avvicina ad ∞ ,
si può vedere
=
=0
Quindi :
-Vout(0 –
) = Ving
-Vout = Ving
=

=