AMPLIFICATORE INVERTENTE

Транскрипт

1 MPLIFICTOE INETENTE Un amplfcatre nvertente dà n uscta un segnale prprznale a quell d'ngress ma nvertt d fase. L ngress nvertente è à massa vrtuale, nel sens che la tensne d è nulla; nltre nell ngress nvertente nn entra alcuna crrente. I I ; I I ; 0 + La funzne d trasferment del crcut è Il guadagn dell amplfcatre cmplet nn dpende da, ma semplcemente dal rapprt de valr de resstr ed. Il segn negatv ndca che la plartà della tensne d uscta è nvertta rspett alla tensne d ngress; per quest mtv l amplfcatre prende l nme d amplfcatre nvertente.

2 Esemp: kΩ 00kΩ La resstenza d ngress dell amplfcatre rsulta par a,n quant l ngress nvertente è vrtualmente cllegat a massa. I I La resstenza d ngress dell amplfcatre cmplet è mnre d quella dell peraznale. La resstenza d uscta s calcla apprssmatvamente cme: d esemp, cnsderand: decsamente trascurable. 75Ω, 9, 0 5, s ha,7mω, un valre I grafc de segnal d ngress e uscta crrelat sn seguent ( n rss, n blu):, t Lmtazne d crrente. E mprtante ntare che, cllegand all uscta un carc L, la crrente che deve ergare assrbre l perazne è I I + I L. Pché la crrente d uscta degl peraznal è n genere lmtata a valr ntrn a 5 0m, ccrre sceglere valr d l, e L tal da nn superare quest lmte. Infatt, per valr d crrente nferre a 5 0m, l uscta presenta una tensne ndpendente dal carc applcat e s cmprta qund cme un generatre d tensne deale (mpedenza d uscta trascurable). Per valr d crrente superr, la tensne d uscta dmnusce; cò è dvut alla crcutera nterna che regla la crrente d uscta e frnsce una prtezne cntr l crtcrcut dell uscta (la crrente d crtcrcut è sltamente lmtata a I 5m ).

3 MPLIFICTOE NON INETENTE Un amplfcatre nn nvertente dà n uscta un segnale prprznale a quell d ngress e n fase cn ess. La cnfgurazne nvertente presenta una resstenza d ngress relatvamente rdtta; nltre, n cert cas, l nversne d fase può cstture un prblema. Il segnale vene applcat all ngress nn nvertente, cscché l guadagn dell amplfcatre è pstv. Per l equptenzaltà degl ngress s ha: ; + + Pché e l amplfcazne (ssa la funzne d trasferment) è + La resstenza d ngress della cnfgurazne nn nvertente dpende dalla resstenza dell amplfcatre peraznale e dalla rete d retrazne: s dmstra che pertant è scuramente maggre d e qund mlt elevata: > GΩ, ssa tercamente nfnta. I La resstenza d uscta s calcla apprssmatvamente cme:

4 Esemp: kΩ 90kΩ I grafc de segnal d ngress e uscta crrelat sn seguent ( n rss, n blu):, t INSEGUITOE DI TENSIONE Un ncnvenente puttst frequentemente n elettrnca è csttut dall attenuazne che nasce fra due crcut, l un cn elevata resstenza d uscta, l altr, l carc, cn rdtta resstenza d ngress: ccrre, generalmente, ntrdurre un crcut buffer che funzn cme adattatre d mpedenza, elmnand l prblema suddett. Il crcut llustrat stt rspnde a questa esgenza; ess, nfatt, presenta guadagn untar, elevatssma resstenza d ngress e bassssma resstenza d uscta. S può determnare faclmente l guadagn cnsderand che, graze al crtcrcut vrtuale, la tensne, cncdente cn +, è uguale a ; dal mment che è cllegat drettamente all uscta, s ha, evdentemente,, vver. Cò può essere verfcat anche cnsderand l nsegutre d tensne (vltage fllwer) cme un cas partclare dell amplfcatre nn nvertente: se s pne e 0 s ttene prpr. ene utlzzat cme adattatre d mpedenza 4

5 EIFIC SPEIMENTLE MPLIFICTOE INETENTE S mnta l crcut su una pastra spermentale sulla quale s dspne sa dell almentazne sa d tutt l necessar per la verfca del crcut n cntnua. La ft mstra tale pastra e l crcut mntat. L amplfcatre peraznale usat per tutt crcut è l TL08. La tensne d almentazne è CC ±. Il crcut è l seguente: Prgett del crcut S vule ttenere un amplfcazne Cn tal valr s ha:, 0. 0 kω 99kΩ 00kΩ 5

6 I crcut verrann verfcat prma n cntnua e p n alternata. erfca n cntnua La verfca n cntnua vene effettuata utlzzand l generatre d tensne cntnua varable da 0 a +0 presente sulla pastra spermentale. S prcede nel seguente md. s cllega l generatre cntnu varable all ngress dell amplfcatre nvertente;. utlzzand un multmetr dgtale 4½ dgt, s tara l valre n ngress a 0,;. medante un altr multmetr 4½ dgt s legge l valre della tensne d uscta; 4. s rpetn punt. e. per tutt valr d tensne d ngress rprtat nella tabella; 5. s rprtan valr msurat nella tabella dve sn stat gà nsert valr terc aspettat; 6. s calcla cme rapprt de valr spermental d e d e s rprtan valr n tabella; 7. utlzzand dat msurat e l prgramma Excell s tracca l grafc della funzne d uscta. 6

7 sultat spermental lt dm lt N / calc,0 0, -0,67 -,5-0,606 0,5 -,54 -,086 -,55 0,8 -,448 -,06 -,44 4 -,05 -,05 -,0 5,5-4,585 -,056-4, ,05 -,05-6,06 7,5-7,67 -,046-7, , 0,60 -,0 0, ,5,5 -,0,55 0-0,8,44 -,0.44 -,08 -,08,0 -,5 4,55 -,05 4,545-6,07 -,05 6,06 4 -,5 7,586 -,04 7, S calcla dal grafc ttenut la pendenza (amplfcazne) della retta nel tratt maggrmente rettlne. S scelgn punt d crdnate ( ;,08) e (,5 ; 7,67) e s calcla l ceffcente 7,67,08 anglare m, 04.,5 ( ) Dscussne de rsultat Ne valr d s nta un legger scstament da valr calclat. Tale dverstà ptrebbe essere dvuta sa alla presenta d un ffset d tensne d uscta sa alla tlleranza delle resstenze usate. Il prm smmerebbe una tensne ndesderata, anche se n genere trascurable, alla tensne d uscta; la secnda andrebbe a mdfcare la prprznaltà tra l ngress e l uscta. Per rlevare un eventuale ffset d tensne d uscta s mette l ngress a massa e s msura la tensne d uscta. S ttene: ffset 0,0 m. Tale valre s ffset, però, nn gustfca appen l scstament de valr d uscta da quell terc. 7

8 La msura de valr delle resstenze frnsce seguent rsultat:,76kω ; 99,75kΩ 99,75 0 cn tal valr s ha:, 045.,76 0 Il valre che s ttene per è leggermente superre a quell terc. Se s tene cnt d tal errr rsultat spermental rsultan pù che accettabl. erfca n alternata Cme segnale d ngress s utlzza un segnale snusdale d ampezza e frequenza khz: v (t) [ sen( π0 t) ]. S prcede nel seguente md. s cllega l generatre d funzn (GDF), predspst su segnale snusdale d ampezza e frequenza khz, all ngress dell amplfcatre nvertente;. s cllega l prm canale dell scllscp (CH) all ngress dell amplfcatre nvertente per vsualzzare l segnale d ngress; s cllega l secnd canale dell scllscp (CH) all uscta dell amplfcatre nvertente per vsualzzare l segnale d uscta e crrelarl cn quell d ngress; 8

9 . s ftgrafan gl scllgramm crrelat; 4. s passa alla mdaltà d vsualzzazne XY, s vsualzza la caratterstca d uscta e s ftgrafa l scllgramma. sultat spermental Ft degl scllgramm crrelat. Ft dell scllgramma della caratterstca d uscta. I segnal rsultan sfasat d 80 grad, l uscta rspett all ngress. L ampezza d uscta msurata è d ; pertant l amplfcazne rsultata. Premend l tast XY s vsualzza la caratterstca d uscta: è una retta (l amplfcatre è lneare) la cu nclnazne è negatva (l amplfcatre è nvertente). MPLIFICTOE NON INETENTE Prgett del crcut S vule ttenere un amplfcazne Cn tal valr s ha: + + 4, 0. 0 kω 99kΩ 00kΩ 9

10 I crcut verrann prma verfcat prma n cntnua e p n alternata. erfca n cntnua La verfca n cntnua vene effettuata utlzzand l generatre d tensne cntnua varable da 0 a +0 presente sulla pastra spermentale. S prcede nel seguente md. s cllega l generatre cntnu varable all ngress dell amplfcatre nn nvertente;. utlzzand un multmetr dgtale 4½ dgt, s tara l valre n ngress a 0,;. medante un altr multmetr 4½ dgt s legge l valre della tensne d uscta; 4. s rpetn punt. e. per tutt valr d tensne d ngress rprtat nella tabella; 5. s rprtan valr msurat nella tabella dve sn stat gà nsert valr terc aspettat; 6. s calcla cme rapprt de valr spermental d e d e s rprtan valr n tabella; 7. utlzzand dat msurat e l prgramma Excell s tracca l grafc della funzne d uscta. sultat spermental lt dm lt N / calc 4,0 0, 0,80 4,005 0,806 0,5,0 4,0,05 0,8,9 4,06,4 4 4,07 4,07 4,0 5,5 6,058 4,08 6, ,079 4,09 8,06 7,5 0,094 4,07 0, , -0,86 4,8-0, ,5 -,0 4,06 -,05 0-0,8 -,44 4,055 -,4 - -4,055 4,055-4,0 -,5-6,076 4,05-6, ,094 4,047-8,06 4 -,5-0, 4,049-0,075 0

11 S calcla dal grafc ttenut la pendenza (amplfcazne) della retta nel tratt maggrmente rettlne. S scelgn punt d crdnate ( ; 4,055) e (,5 ; 6,058) e s calcla l ceffcente 6, ,055 anglare m, 045.,5 ( ) Dscussne de rsultat Ne valr d s nta un legger scstament da valr calclat. Tale dverstà ptrebbe essere dvuta sa alla presenta d un ffset d tensne d uscta d m sa alla tlleranza delle resstenze 99,75 0 usate + + 4, 045. Se s tene cnt d tal errr rsultat spermental,76 0 rsultan pù che accettabl. erfca n alternata Cme segnale d ngress s utlzza un segnale snusdale d ampezza e frequenza khz: v (t) [ sen( π0 t) ]. S prcede nel seguente md. s cllega l generatre d funzn (GDF), predspst su segnale snusdale d ampezza e frequenza khz, all ngress dell amplfcatre nn nvertente;. s cllega l prm canale dell scllscp (CH) all ngress dell amplfcatre nn nvertente per vsualzzare l segnale d ngress; s cllega l secnd canale dell scllscp (CH)

12 all uscta dell amplfcatre nn nvertente per vsualzzare l segnale d uscta e crrelarl cn quell d ngress;. s ftgrafan gl scllgramm crrelat; 4. s passa alla mdaltà d vsualzzazne XY, s vsualzza la caratterstca d uscta e s ftgrafa l scllgramma. sultat spermental Ft degl scllgramm crrelat. Ft dell scllgramma della caratterstca d uscta. I segnal d ngress e d uscta rsultan n fase tra d lr. L ampezza d uscta msurata è d 4; pertant l amplfcazne rsulta 4. Premend l tast XY s vsualzza la caratterstca d uscta: è una retta (l amplfcatre è lneare) la cu nclnazne è pstva (l amplfcatre è nn nvertente). INSEGUITOE DI TENSIONE

13 La verfca n cntnua vene effettuata utlzzand l generatre d tensne cntnua varable da 0 a +0 presente sulla pastra spermentale. S prcede nel seguente md. s cllega l generatre cntnu varable all ngress dell nsegutre;. utlzzand un multmetr dgtale 4½ dgt, s tara l valre n ngress a 0,;. medante un altr multmetr 4½ dgt s legge l valre della tensne d uscta; 4. s rpetn punt. e. per tutt valr d tensne d ngress rprtat nella tabella; 5. s rprtan valr msurat nella tabella dve sn stat gà nsert valr terc aspettat; 6. s calcla cme rapprt de valr spermental d e d e s rprtan valr n tabella; 7. utlzzand dat msurat e l prgramma Excell s tracca l grafc della funzne d uscta. sultat spermental lt dm lt N / calc 0, 0,98 0,99 0, 0,5 0,499 0,998 0,5 0,8 0, ,8 4 0,999 0,999 5,997 0,998 6,999 0, ,998 0, , -0,09,045-0, 0-0,5-0,504,008-0,5-0,8-0,804,005-0,8 - -,00, ,00, ,005, , ,007,00-5

14 Dal grafc è evdente che la retta è la bsettrce del prm e terz quadrante e la sua pendenza è. erfca n alternata Cme segnale d ngress s utlzza un segnale snusdale d ampezza e frequenza khz: v (t) [ sen( π0 t) ]. S prcede nel seguente md. s cllega l generatre d funzn (GDF), predspst su segnale snusdale d ampezza e frequenza khz, all ngress dell nsegutre;. s cllega l prm canale dell scllscp (CH) all ngress dell nsegutre per vsualzzare l segnale d ngress; s cllega l secnd canale dell scllscp (CH) all uscta dell nsegutre per vsualzzare l segnale d uscta e crrelarl cn quell d ngress;. s ftgrafan gl scllgramm crrelat; 4. s passa alla mdaltà d vsualzzazne XY, s vsualzza la caratterstca d uscta e s ftgrafa l scllgramma. sultat spermental Il segnale d ngress e d uscta sn dentc. La prma ft mstra l scllgramma de due segnal svrappst; la secnda ft mstra l scllgramma de due segnal cl segnale d uscta spstat vers l bass. 4

15 Ft degl scllgramm crrelat svrappst. Ft degl scllgramm crrelat nn svrappst. Premend l tast XY s vsualzza la caratterstca d uscta: è una retta (l nsegutre è un crcut lneare) la cu nclnazne è uguale ad (amplfcazne untara). Ft dell scllgramma della caratterstca d uscta. 5