Schema elettrico
Lo scopo di questa esercitazione è di verificare il comportamento dell'Ampl.Op. in configurazione non invertente.
In particolare si:
1. Calcolerà e misurerà il guadagno ad anello chiuso
2. Calcolerà e misurerà il guadagno ad anello aperto
3. Verificheranno le forme d'onda all'oscilloscopio
Schema elettrico
1. Guadagno ad anello chiuso
In questo circuito, come si vede, la tensione di ingresso è applicata all'ingresso non invertente. Il segnale di uscita, come poi si vedrà, è in fase con quello in ingresso e, quindi, proprio per la sua fase non può essere riportato allo stesso ingresso, poiché provocherebbe un aumento della tensione d'ingresso e, di conseguenza distorsioni ed oscillazioni.
Il segnale di uscita, quindi, viene portato, come per il circuito invertente, con una rete di retroazione all'ingresso invertente.
Per quanto precedentemente detto, la tensione all'ingresso invertente (punto P) è uguale alla tensione presente all'ingresso non invertente (corto circuito virtuale) e corrisponde alla Vi, quindi VP=Vi se, poi, trascuriamo la corrente che entra nell'amplificatore avremo che:
I2 = I1
ma siccome:
I2 = ( Vu-VP ) / R2 e I1 = VP / R1
ed essendo:
VP = Vi
possiamo scrivere:
e per l'uguaglianza tra le correnti scriviamo:
che diventa:
elaborando avremo:
quindi:
La dimostrazione può più facilmente avvenire considerando che la tensione nel punto P è:
e siccome:
allora:
Per verificare quanto detto, si applicherà all'ingresso del circuito una tensione di 1V quindi si misurerà Vu e si calcolerà l'amplificazione con Ar = Vu / Vi e si verificherà se corrisponde a:
Vu = …….......V
Vi = …….......V
R2 = …….......KW
R1 = ……......KW
2. Guadagno ad anello aperto
Per calcolare e misurare il guadagno ad anello aperto, valgono le stesse considerazioni fatte prima.
Il procedimento è lo stesso: con un buon voltmetro elettronico (o altro idoneo strumento) si misura la tensione tra i punti 2 e 3 e, conoscendo il valore della tensione di uscita, si calcola il guadagno.
Vu = ….....V
V2-3 = ….....V
3. Forme d'onda
Per verificare che l'Ampl.Op. in configurazione non invertente, non determina sfasamento tra i segnali di ingresso e uscita, si applica un generatore di segnali (che, ad esempio, dia 1Vpp a 500 Hz) all'ingresso non invertente e un canale di un oscilloscopio a doppia traccia all'uscita, l'altro canale, come al solito, viene collegato all'ingresso, in modo da poter visualizzare contemporaneamente i due segnali e verificare così che essi sono in fase.
Non viene trattato il comportamento al variare della resistenza di retroazione R2 e al variare della frequenza, in quanto è lo stesso sia in configurazione invertente che non invertente.
Volendo verificare, si può procedere come per i punti 4 e 5 dell'esperimento precedente.
