Amplificatori operazionali
Gli amplificatori operazionali (Op Amps) sono dispositivi a semiconduttore comunemente utilizzati nei circuiti elettronici analogici.
Funzionano ricevendo un segnale di ingresso e amplificandolo in un segnale di uscita più forte. Gli amplificatori operazionali offrono un guadagno di tensione molto elevato.
Come funzionano gli amplificatori operazionali?
Permettono di effettuare operazioni matematiche quali addizione, moltiplicazione, sottrazione e integrazione. Si tratta di amplificatori di tensione che in genere hanno un ingresso differenziale e un'uscita a terminazione singola.
In un amplificatore operazionale sono presenti due ingressi denominati invertente (-) e non invertente (+).
Se si desidera aumentare la tensione all'ingresso invertente, la tensione di uscita diminuisce. In alternativa, se si aumenta la tensione all'ingresso non invertente, la tensione di uscita aumenta. Se ad entrambi gli ingressi viene fornita una tensione uguale, l'output non cambia.
Differenza tra amplificatore operazionale e differenziale?
La differenza tra un amplificatore operazionale e un amplificatore differenziale risiede nella loro progettazione e funzione. Un amplificatore operazionale è progettato utilizzando uno schema d'ingresso con componenti disposti in modo da ottenere un guadagno molto elevato, rendendolo particolarmente adatto per applicazioni che richiedono un'alta precisione, come l'amplificazione di segnali deboli o il condizionamento dei segnali.
In contrasto, un amplificatore differenziale è un tipo generico di amplificatore progettato per amplificare le differenze tra i segnali presenti ai suoi due ingressi con un guadagno A. Questo tipo di amplificatore è utile quando è necessario amplificare la componente di differenza tra due segnali e respingere le componenti comuni, come il rumore o le interferenze.
Applicazioni
Gli amplificatori operazionali hanno un'ampia gamma di applicazione nei circuiti elettronici. Ecco alcuni esempi di come vengono utilizzati:
- Oscillatori e generatori di forme d'onda
- Preamplificatori e buffer di frequenze audio e video
- Integratori
- Comparatori
- Convertitore analogico-digitale (ADC) e digitale-analogico (DAC)
- Morsetti di tensione
- Calcolatori analogici
- Filtri
- Fattori distintivi
- Raddrizzatori di precisione
- Regolatori di tensione lineari
- Regolatori di corrente
- Raddrizzatori di precisione
- Rilevatori di precisione da picco a picco
Classificazioni degli amplificatori operazionali
Sebbene la maggior parte degli amplificatori operazionali viene utilizzata per l'amplificazione di tensione, ci sono quattro modi per classificare gli amplificatori operazionali:
Amplificatori di tensione
Gli amplificatori di tensione assorbono la tensione e producono una tensione in uscita.
Amplificatori di corrente
Gli amplificatori di corrente ricevono un ingresso di corrente e producono un'uscita di corrente.
Amplificatori a transconduttanza
Gli amplificatori a transconduttanza convertono un ingresso di tensione in un'uscita di corrente.
Gli amplificatori a transresistenza
Gli amplificatori a transresistenza convertono un ingresso di corrente e producono un'uscita di tensione.