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I circuiti op-amp ad anello aperto non sono molto utili come amplificatori elettronici perché sono così facilmente saturati. Per rendere utile un amplificatore operazionale come amplificatore, è necessario utilizzarlo in un circuito di feedback , che riduce il guadagno a una quantità più gestibile in modo che le tensioni di ingresso utilizzabili (e persino misurabili!) Possano essere amplificate in modo affidabile.
Probabilmente avrai già familiarità con il concetto di feedback. Probabilmente ti sei seduto in un auditorium ascoltando qualcuno parlare in un sistema di informazione pubblica quando improvvisamente uno strillo penetrante è uscito dagli altoparlanti. Quello stridio era un feedback. Nel caso del sistema di indirizzo pubblico, il microfono raccolse parte dell'output dagli altoparlanti e lo rimandò indietro attraverso l'amplificatore. Il risultato fu un fastidioso strillo acuto.
Non tutto il feedback è negativo, però. In un circuito amplificatore op-amp, la retroazione viene utilizzata per ridurre l'enorme guadagno di amplificazione ad anello aperto ad un guadagno più gestibile, come ad esempio 10. Per fare ciò, il segnale di uscita viene reimmesso nell'ingresso tramite V + < terminale. Un resistore viene utilizzato per ridurre la tensione che viene ricondotta all'ingresso. Questo tipo di circuito è chiamato amplificatore a circuito chiuso
perché esiste un percorso a circuito chiuso tra l'uscita e l'ingresso. (Ora capisci perché un circuito op-amp senza il circuito di retroazione è chiamato amplificatore a circuito aperto )
poiché la tensione dell'uscita è opposta alla tensione dell'ingresso. In un circuito amplificatore invertente, il segnale di ingresso passa attraverso un resistore diretto all'ingresso V
- e l'uscita viene ricollegata all'ingresso V- attraverso un secondo resistore. Questi resistori sono designati R1 e R2. È possibile calcolare facilmente il guadagno di tensione complessivo del circuito utilizzando questa formula:
Qui, il guadagno è designato A
CL ( CL sta per anello chiuso ). Se R1 è 1 k e R2 è 10 k, il guadagno di tensione del circuito sarà -10. Quindi se la tensione di ingresso è +0. 5 V, la tensione di uscita sarà -5 V (0. 5 -10).
Si noti che il segno negativo è richiesto in un circuito amplificatore invertente, quindi gli ingressi positivi forniscono uscite negative e viceversa.
Un amplificatore a circuito chiuso può anche essere progettato come un amplificatore
non invertente in cui la tensione di uscita non è invertita. Per farlo, devi semplicemente invertire gli input. Invece di collegare la tensione di ingresso a V - attraverso un resistore e messa a terra V + , collegare a terra V - attraverso un resistore e collegare la tensione di ingresso a V < + .Il circuito di feedback è lo stesso; l'uscita è collegata all'ingresso V-through tramite il resistore R2. La formula per calcolare il guadagno per un amplificatore non invertente è leggermente diversa dalla formula per un amplificatore invertente: Se R1 è 1 k e R2 è 10 k, il guadagno è 11. Quindi, una tensione di ingresso di +0. 5 V provocherà una tensione di uscita di +5. 5 V.
