Con questa esercitazione si misureranno alcuni parametri degli Ampl.Op., in particolare si:

    La tensione di offset di ingresso può essere intesa anche come la tensione presente all'uscita quando i morsetti di ingresso sono in c.c., diviso per il guadagno ad anello chiuso.

    Lo schema elettrico è il seguente:

     Una volta realizzato ed alimentato il circuito (la piedinatura nello schema si riferisce al 741), si misura la tensione di uscita Vu:

V_u = …….....V

    Dopodiché si calcola il guadagno ad anello chiuso che dalle formule già note (e non tenendo conto del segno) è :

    Pertanto la tensione di offset di ingresso sarà:

    Per il 741 il valore tipico è di 1 mV con un massimo di 5 mV.

    E' opportuno fare in modo che il guadagno sia molto alto, per rendere ininfluente se considerare il circuito in configurazione invertente o non invertente.

    La corrente di polarizzazione di ingresso è la media delle due correnti che entrano rispettivamente nell'ingresso invertente e in quello non invertente quando non sono applicati segnali in ingresso. Le due correnti saranno misurate in modo indiretto, cioè misurando prima le tensioni ai capi delle due resistenze applicate agli ingressi e dividendo il valore per la rispettiva resistenza.

     Lo schema è il seguente:

     Come detto prima, si misureranno le tensioni ai capi delle resistenze collegate agli ingressi:

     quindi le correnti saranno:

    Per gli Ampl.Op. ideali i due valori di correnti sono uguali.

    I data-sheet indicano un valore che è la media dei due, cioè:

    Per il 741 il valore tipico è 80 nA, mentre il valore massimo è 500 nA.

     La differenza fra le correnti di polarizzazione quando la tensione di uscita vale zero, sta ad indicare la corrente di offset.

    Lo SLEW-RATE (SR) indica la massima velocità di variazione della tensione di uscita senza che il segnale sia distorto.

    I costruttori indicano lo slew-rate unitario, cioè quando il guadagno vale 1.

    Lo schema elettrico è il seguente:

    Una volta realizzato il circuito sulla breadboard, prima di dare l'alimentazione si applica all'ingresso un generatore di onda quadra che dia un segnale con un'ampiezza di 5 Vpp ad una frequenza di 10 KHz.

    All'uscita si collega un canale di un oscilloscopio a doppia traccia e l'altro canale lo si collega all'ingresso, in modo che si possano visualizzare contemporaneamente i due segnali.

     Si noterà subito che essi sono sfasati di 180°, perché si sta usando una configurazione invertente.

     Si noterà anche, che il segnale di uscita non raggiunge subito il valore massimo, ma, come mostra la figura, impiega un certo tempo:

     Come indicato nel disegno, all'oscilloscopio si misurerà il valore picco-picco del segnale d'uscita:

     e si misurerà poi il tempo D t che la tensione di uscita impiega per raggiungere il valore massimo:

     per cui lo slew-rate sarà:

    Ora, se si sostituisce il 741 montato sulla breadboard con un altro Operazionale, ad esempio il LM318, si nota che il segnale di uscita raggiunge molto più velocemente il valore massimo.

    Questo perché lo SR del LM318 è di 70V/ m sec, cioè 140 volte più veloce del 741, pertanto a 10 KHz non si ha distorsione del segnale d'ingresso.

    Il CMRR (Rapporto di Reiezione di Modo Comune) è generalmente definito come il rapporto fra il guadagno di tensione di modo differenziale (A_DM ) e quello di modo comune (A_CM )

     Il guadagno di modo comune A_CM è il rapporto tra il segnale di uscita e quello d'ingresso inviato contemporaneamente (da ciò comune) all'ingresso invertente e non invertente:

    Il guadagno di modo differenziale è invece il guadagno dell'Ampl.Op. nelle sue configurazioni circuitali classiche (invertente, non invertente, differenziale):

    e, al solito, se c'è presenza di una rete di retroazione (anello chiuso), il guadagno è dato da:

    Se il guadagno è elevato, è ininfluente considerare la configurazione invertente o non invertente.

     Lo schema che ci permette di determinare il guadagno di modo comune è il seguente:

Schema elettrico per il rilievo del guadagno di modo comune

    All'ingresso si applica un segnale sinusoidale di 500 Hz e 1Vpp.

    All'uscita si collega una traccia di un oscilloscopio a doppia traccia, l'altra la si collega all'ingresso per leggere il valore della tensione d'ingresso.

    Dopo aver alimentato il circuito si leggono i valori e si calcola il guadagno di modo comune A_CM.

    Il guadagno di modo differenziale lo si calcola utilizzando i valori della rete resistiva di retroazione:

A questo punto si può calcolare il rapporto di reiezione di modo comune:

    Un Ampl.Op. ideale presenta un rapporto di reiezione di modo comune infinito, quelli reali un valore comunque alto.

     I data-sheet sotto la voce CMRR riportano quello che in effetti è il CMR (reiezione di modo comune) che è uguale a: