Amplificatore in configurazione non invertente - Verifica del guadagno e risposta in frequenza

Relazione di elettronica

Oggetto: Amplificatore in configurazione non invertente

Scopo: Verifica del guadagno e risposta in frequenza

Strumentazione utilizzata:

laboratorio analogico modello AT 101

Frequenzimetro modello 1205

GDF generatore di funzione marca T.T.I modello TG120

Oscilloscopio marca UNAHOM modello 45020

Multimetro digitale marca Protec modello

Componenti : 3 resistenze delle quali 2 da 1KΩ, e una da 4,7 KΩ

Circuito integrato μA 741

Schema 

RELAZIONE

L'oggetto di questa esercitazione è quello di voler studiare l'amplificatore il quale è un sistema circuitale in grado di aumentare in maniera prestabilita il livello energetico del segnale in entrata.

Un buon amplificatore deve essere lineare, nel senso che deve amplificare tutte le forme d'onda presenti in ingresso nello stesso modo, cioè moltiplicare l'ampiezza di ognuna per un numero costante, pari al guadagno, per tutte le frequenze. Un amplificatore si dice amplificatore di tensione se amplifica la tensione; si dice amplificatore di corrente se amplifica la corrente. Come esempio avremo il suddetto schema:

in cui notiamo che la frequenza del segnale di ingresso è rimasta inalterata e così la forma d'onda, che è sinusoidale sia in ingresso che in uscita; viene amplificata solo l'ampiezza. Occorre precisare che l'amplificatore non è un generatore, infatti l'amplificazione avviene a spese del generatore di tensione che alimenta il circuito.

Ci sono diversi tipi di amplificatori quelli per piccoli segnali quando l'ampiezza della forma d'onda applicata in ingresso è molto piccola e la potenza in uscita è dell'ordine delle centinaia di mW, e poi quelli di potenza dove la potenza fornita in uscita è dell'ordine dei Watt. In questa esercitazione abbiamo preso in considerazione un amplificatore non invertente ossia. quando il segnale viene applicato in ingresso al morsetto non invertente, di conseguenza il segnale di uscita è in fase con il segnale di ingresso. Lo schema elettrico è il seguente:

Dallo schema elettrico posto nel circuito programmato possiamo dire che le resistenze hanno una loro funzione. La resistenza R1 limita tensione al piedino invertente dell'operazionale, la resistenza Rf effettua la retroazione e quindi il guadagno del circuito in uscita, ed infine la resistenza R2 posta in ingresso l'imita la corrente e la tensione al piedino non invertente dell'operazionale.

Oltre alle resistenze il circuito è composto da 2 voltometri che servono a visualizzare le tensioni duali passanti nell'amplificatore in ingresso, e che sono posti sui piedini 4 e 7 del circuito integrato.

Nel circuito integrato abbiamo collegato al piedino 3 la Vi (cioè segnale di ingresso), da dove abbiamo prelevato un segnale sinusoidale, di 1Vpp che rimane costante,con il generatore di funzione.

Dall'oscilloscopio si visualizzerà il segnale sinusoidale in ingresso il quale verrà messo a confronto con il segnale di uscita.

Dopo aver visualizzato le due onde sinusoidali verificheremo attraverso il cambiamento della frequenza quando l'uscita varierà.

In poche parole andremo a calcolare, il guadagno teorico che è caratterizzato da questa formula:

AV= 1+Rf/R1 1+4,7/1 = 5,7

Il risultato definitivo di 5,7 coincide con il guadagno sperimentale che resta costante fino a 10.000 KhZ. Oltre guadagno teorico abbiamo calcolato la frequenza di taglio:

Ft= AVmax/√2 5.7/1.41=4

Come risultati di questi calcoli abbiamo questa tabella di tutte le verifiche che abbiamo effettuato con questo circuito e tutti i suoi componenti.

In conclusione possiamo notare come questo circuito sia composto da un filtro passa-basso che lascia i segnali con frequenze basse e filtra quelle alte , e quindi con questa esercitazione abbiamo verificato il funzionamento dell'operazionale non invertente.