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operazionale, amplificatore

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fig. 1
fig. 2
fig. 3A

Dispositivo a basso costo, affidabile e molto versatile, che, realizzato in versione integrata, rappresenta uno degli elementi base per l’elettronica analogica; il suo nome, infatti, si deve alla possibilità di realizzare vari circuiti elettronici capaci di svolgere alcune operazioni matematiche: somma, sottrazione, derivata, integrale ecc. A bassa frequenza, l’amplificatore o. presenta un comportamento particolarmente semplice che può essere schematizzato convenientemente introducendo il cosiddetto amplificatore o. ideale (fig. 1A e B). Si ha un morsetto di ingresso invertente (−) e uno non invertente (+). Le equazioni che lo caratterizzano sono: A=Vu/(V+−V−)=Vu/Vi→∞; I+=I−=0, avendo indicato con A l’amplificazione e con V+, V−, I+ e I− rispettivamente le tensioni e le correnti relative al morsetto non invertente e invertente. Un circuito più rispondente al comportamento dell’amplificatore o. reale a frequenze maggiori di circa 10 kHz è mostrato in fig. 1C. Le impedenze Z+, Z−, Zi indicate possono essere considerate puramente resistive, con al più una piccola capacità in parallelo. L’amplificazione A decresce con la frequenza tanto più quanti più sono gli stadi di amplificazione dell’amplificatore, per cui si adotta in genere una rete di compensazione interna che rende l’andamento dell’amplificazione e dello sfasamento in funzione della frequenza simile a quello di fig. 2A e B, rispettivamente. L’amplificatore o. è utilizzato secondo due schemi circuitali di base: la configurazione invertente e la configurazione non invertente. Nella prima (fig. 3A), realizzata applicando la tensione d’ingresso Vi sul morsetto invertente, si realizza una reazione negativa tramite l’impedenza Zr: nell’ipotesi che sia A≫(Zi+Zr)/Zi si ottiene un valore dell’amplificazione totale pari a −Zr/Zi; è da notare che, agli effetti pratici, si può correttamente ritenere che oltre al nodo N anche l’ingresso M risulti virtualmente a massa. Nella seconda configurazione (fig. 3B), invece, la tensione di uscita Vu risulta in fase con la tensione d’ingresso Vi, essendo quest’ultima applicata al morsetto non invertente dell’amplificatore o.; se risulta verificata la condizione A≫(Zi+Zr)/Zi l’amplificazione totale è pari a (Zi+Zr)/Zi. Quindi, nell’ipotesi anzidetta, per entrambe le configurazioni, il legame uscita/ingresso risulta definito in modo estremamente semplice dai soli componenti esterni passivi presenti, Zi e Zr, e quindi particolarmente stabile nel tempo e sufficientemente immune dal rumore, dalla deriva termica ecc. Scegliendo opportunamente gli elementi aggiuntivi inseriti in ingresso e nella rete di reazione è possibile ottenere, a partire da entrambe le configurazioni circuitali appena descritte, una grande varietà di funzioni di trasferimento tra ingresso e uscita del dispositivo, corrispondenti a relazioni funzionali molto diverse tra loro; infatti, oltre ai circuiti combinatori, invertitori, moltiplicatori per una costante, sommatori, derivatori (fig. 3D) e integratori (fig. 3E), tipicamente presenti nei microprocessori di ogni calcolatore, l’impiego di amplificatori o. integrati consente la realizzazione di una vasta gamma di dispositivi elettronici con caratteristiche di funzionamento di elevata qualità: amplificatori non lineari logaritmici (fig. 3C) ed esponenziali (o antilogaritmici), comparatori, rilevatori di zero, limitatori, convertitori da tensione alternata a continua, amplificatori differenziali, inseguitori di tensione (buffer) ecc.

Vedi anche
circuito Fisica e tecnica C. elettrici Insieme di elementi, detti componenti circuitali, connessi fra loro in modo da poter divenire sede di correnti elettriche. Per c. elettrico può anche intendersi, più in generale, la regione di spazio in cui si svolgono le linee di flusso (chiuse) del vettore densità totale ... circùito elèttrico Insieme di elementi, detti componenti circuitali, connessi fra loro in modo da poter divenire sede di correnti elettriche; la connessione avviene collegando fra loro i morsetti (o terminali) dei diversi componenti. I c.e. sono tipici di vari settori applicativi, come, per es., i circuiti elettronici, ... sfasamento In fisica, lo stesso che differenza di fase, cioè la differenza tra i valori iniziali (e di conseguenza fra quelli relativi a un istante generico) delle fasi di due grandezze sinusoidali isocrone, per es. di due moti armonici di ugual centro e periodo. Per lo sfasamento tra intensità di corrente e tensione ... circùito integrato Circuito realizzato con un unico procedimento fisico-chimico, che consente di ottenere una elevata densità dei componenti in dimensioni molto ridotte. Il c.i. può essere di tipo elettrico, di tipo ottico o misto elettro-ottico; può essere realizzato su un unico supporto costituito da una piastrina (wafer) ...
Categorie
  • ELETTROTECNICA in Ingegneria
Tag
  • MICROPROCESSORI
  • IMPEDENZA
Altri risultati per operazionale, amplificatore
  • operazionale
    Dizionario delle Scienze Fisiche (1996)
    operazionale [agg. Der. di operazione] [ALG] [ANM] Relativo a operazioni o anche a operatori, sinon., in quest'ultimo caso, di operatoriale e operatorio. ◆ [ELT] Amplificatore o.: circuito integrato amplificatore, di elevate caratteristiche ed estremamente flessibile, largamente usato per realizzare ...
Vocabolario
operazionale
operazionale agg. [dall’ingl. operational, der. di operation «operazione»]. – 1. In matematica, relativo alle operazioni, o agli operatori (lo stesso che operatorio). 2. In elettronica, amplificatore o., amplificatore ad alto guadagno,...
amplificatóre
amplificatore amplificatóre s. m. [dal lat. amplificator -oris]. – 1. (f. -trice) Chi amplifica: perché non mi abbiate a tacciare di a. (Segneri). 2. Nella tecnica, dispositivo che amplifica, secondo un rapporto prestabilito, il valore...
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