Relazione n°1 di T.D.P.

elettrotecnica

Titolo: misura delle tensioni ai capi delle impedenze e comportamento dell'operazionale in configurazione invertente-non invertente.

Schematizzazione del circuito Invertente (fig 1):

Vo= -Av Vi Is= Ie + If

Ie= 0  I= If

Vi= Vo / Av = 0

Vi= Ri*I  Vo= -Rf*If

Av= Vo/Vi = -Rf*If/ Ri*If = -Rf/Ri

Ring=Vi/I

Rout=Ro/1+GH

Schematizzazione della simulazione del circuito Invertente:

Descrizione esperienza: attraverso l'utilizzo di Orcad abbiamo realizzato il circuito rappresentante la configurazione invertente di un operazionale.

Per realizzarlo abbiamo utilizzato vari elementi: per primo il componente UA741, tre resistenze da 22 K (successivamente è stata tolta una resistenza), un generatore da  (+12Vdc, -12Vdc) ed infine un'alimentatore sinusoidale di frequenza 100 Hz.

Eseguito il circuito di figura 1 lo abbiamo poi simulato attraverso l'utilizzo del programma P-Spice.

Dalla simulazione abbiamo notato che:

Le onde generate erano opposte l'una dall'altra;

La Vin e la Vout presentavano valori massimi di 1V;

Dalla simulazione senza la terza resistenza abbiamo notato che:

Le onde generate erano opposte l'una dall'altra;

La Vin presentava valori massimi di 1V;

La Vout era doppia rispetto alla Vin e presentava valori di 2V;

Osservazioni:

In questa configurazione si può notare che l'andamento delle tensioni che il segnale in entrata (pari a 1V), viene amplificato e invertito in uscita in base alla relazione

A_vf = -R_f / R_s.

Per il buon funzionamento del circuito è necessario ridurre il guadagno ad un valore finito. Ciò comporta che il collegamento fra uscita e ingresso introduce una retroazione negativa che riduce il guadagno. Per questo motivo si parla di retroazione in quanto la resistenza R1 (=22 K) collega l'uscita con l'ingresso. Questo collegamento tra ingresso e uscita da luogo alla retroazione negativa.

Schematizzazione del circuito Non Invertente (fig 2):

Av= Vo/Vi = Rf*If+Ri*If = (Rf+Ri) *I=1+Rf/Ri

Ring= molto grande

Rout=Req/1+GH

Schematizzazione della simulazione del circuito Non Invertente:

Descrizione esperienza: abbiamo poi realizzato il circuito della configurazione non invertente di un operazionale.

Per realizzarlo abbiamo utilizzato vari elementi: per primo il componente UA741, due resistenze di 22 K, un generatore da (+12Vdc, -12Vdc) ed infine un'alimentatore sinusoidale di frequenza 100 Hz.

Eseguito il circuito di figura 2 lo abbiamo poi simulato con P-Spice.

Dalla simulazione abbiamo notato che:

Le onde generate erano l'una il doppio dell'altra;

La Vin presentava valori massimi di 1V;

La Vout era doppia rispetto alla Vin e presentava valori di 2V;

Conclusione: abbiamo stabilito che le funzioni teoriche degli amplificatori operazionali corrispondono con i risultati ottenuti in laboratorio. Pertanto possiamo affermare che abbiamo raggiunto lo scopo di questa esperienza con risultati