In questa pagina vedremo come utilizzare MPLAB Mindi per analizzare il comportamento di un amplificatore realizzato con un amplificatore operazionale.
Prove analoghe possono essere fatte anche utilizzando componenti fisici.
L'amplificatore operazionale (OpAmp o anche AO) è un elemento che permette di realizzare facilmente amplificatori. In genere sono usati per amplificare piccoli segnali e per frequenze basse, ma esistono eccezioni, anche significative.
Di seguito alcuni aspetti che varranno in seguito analizzati e che dipendono dal componente utilizzato:
Una delle configurazioni più utilizzate è il cosiddetto amplificatore non invertente. Lo schema è il seguente:
Il componente utilizzato (MCP6V91) è uno dei tanti amplificatori operazionali presenti sul mercato. Potrebbe essere utile consultare i fogli tecnici (da trovare con un motore di ricerca) anche se la maggior parte delle caratteristiche non sono di facile comprensione. Qui una guida alla lettura.
Il guadagno di tensione non dipende dal modello di amplificatore operazionale utilizzato, ma, in prima approssimazione, solo dal valore di R1 ed R2:
GV = 1 + R1 / R2
Di seguito ingresso ed uscita nel dominio del tempo.
Se i segnali sono sostanzialmente diversi da quanto mostrato occorre verificare che:
Aspetti da esaminare:
La particolarità dell'amplificatore invertente è quella di avere il guadagno con segno negativo, da cui il nome (nota 2).
Di seguito lo schema (nota 3):
Anche in questo caso il guadagno dipende, in prima approssimazione, solo dal valore di R1 ed R2:
GV = - R2 / R1
Simulare un amplificatore invertente, seguendo gli stessi passi percorsi con l'amplificatore non invertente.
Un amplificatore per strumentazione è usato quando occorre amplificare una piccola tensione ai capi di un componente non collegato a massa. Il guadagno viene impostato attraverso una o due resistenze e spesso alla tensione di uscita è possibile sommare una costante.
Analizziamo il seguente circuito attraverso la modalità transient. Il suo compito è quello di amplificare la tensione ai capi di R4.
Spesso amplificatori operazionali e per strumentazione sono utilizzati per condizionare l'uscita di un trasduttore di una grandezza fisica. Un trasduttore produce in uscita una tensione (spesso piccola), una corrente o una resistenza proporzionale ad una grandezza fisica quale temperatura, luminosità o PH. Compito del circuito di condizionamento è adattare tale grandezza all'ingresso di un convertitore analogico digitale (ADC) che spesso accetta una tensione di ingresso compresa tra 0 V e 2 V, o qualcosa di simile.
Leggere la nota applicativa AN990 - Analog Sensor Conditioning Circuits - An Overview di Microchip che illustra una vasta gamma di esempi.
Pagina creata nell'ottobre 2020.
Ultima modifica: 4 novembre 2020
Tornare a scuola - Versione 0.992 - Marzo 2021
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