Misura delle tensioni ai capi delle impedenze e comportamento dell'operazionale in configurazione invertente-non invertente

Materie:Appunti
Categoria:Elettrotecnica

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Testo

Titolo: misura delle tensioni ai capi delle impedenze e comportamento dell’operazionale in configurazione invertente-non invertente.
Schematizzazione del circuito Invertente (fig 1):
Vo= -Av Vi Is= Ie + If
Ie= 0 I= If
Vi= Vo / Av = 0
Vi= Ri*I Vo= -Rf*If
Av= Vo/Vi = -Rf*If/ Ri*If = -Rf/Ri
Ring=Vi/I
Rout=Ro/1+GH
Schematizzazione della simulazione del circuito Invertente:
Descrizione esperienza: attraverso l’utilizzo di Orcad abbiamo realizzato il circuito rappresentante la configurazione invertente di un operazionale.
Per realizzarlo abbiamo utilizzato vari elementi: per primo il componente UA741, tre resistenze da 22 K (successivamente è stata tolta una resistenza), un generatore da (+12Vdc, -12Vdc) ed infine un’alimentatore sinusoidale di frequenza 100 Hz.
Eseguito il circuito di figura 1 lo abbiamo poi simulato attraverso l’utilizzo del programma P-Spice.
Dalla simulazione abbiamo notato che:
Le onde generate erano opposte l’una dall’altra;
La Vin e la Vout presentavano valori massimi di 1V;
Dalla simulazione senza la terza resistenza abbiamo notato che:
Le onde generate erano opposte l’una dall’altra;
La Vin presentava valori massimi di 1V;
La Vout era doppia rispetto alla Vin e presentava valori di 2V;

Osservazioni:
In questa configurazione si può notare che l’andamento delle tensioni che il segnale in entrata (pari a 1V), viene amplificato e invertito in uscita in base alla relazione
Avf = -Rf / Rs.
Per il buon funzionamento del circuito è necessario ridurre il guadagno ad un valore finito. Ciò comporta che il collegamento fra uscita e ingresso introduce una retroazione negativa che riduce il guadagno. Per questo motivo si parla di retroazione in quanto la resistenza R1 (=22 K) collega l’uscita con l’ingresso. Questo collegamento tra ingresso e uscita da luogo alla retroazione negativa.
Schematizzazione del circuito Non Invertente (fig 2):
Av= Vo/Vi = Rf*If+Ri*If = (Rf+Ri) *I=1+Rf/Ri
Ring= molto grande
Rout=Req/1+GH
Schematizzazione della simulazione del circuito Non Invertente:
Descrizione esperienza: abbiamo poi realizzato il circuito della configurazione non invertente di un operazionale.
Per realizzarlo abbiamo utilizzato vari elementi: per primo il componente UA741, due resistenze di 22 K, un generatore da (+12Vdc, -12Vdc) ed infine un’alimentatore sinusoidale di frequenza 100 Hz.
Eseguito il circuito di figura 2 lo abbiamo poi simulato con P-Spice.
Dalla simulazione abbiamo notato che:
Le onde generate erano l’una il doppio dell’altra;
La Vin presentava valori massimi di 1V;
La Vout era doppia rispetto alla Vin e presentava valori di 2V;
Conclusione: abbiamo stabilito che le funzioni teoriche degli amplificatori operazionali corrispondono con i risultati ottenuti in laboratorio. Pertanto possiamo affermare che abbiamo raggiunto lo scopo di questa esperienza con risultati

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