17. L'amplificador d'inversions¶
En aquest circuit, l'amplificador operatiu inverteix i amplifica el senyal d'entrada.
L’amplificador d’inversions té una retroalimentació negativa perquè la tensió de sortida produeix un corrent que arriba al terminal d’entrada negativa mitjançant la resistència R2.
Esquema d'amplificadors operatius d'inversor.¶
Guanyar càlcul¶
La fórmula de guany d’aquest amplificador és la següent:
Per calcular el guany d’aquest esquema, hem de tenir en compte que, amb la retroalimentació negativa, les dues entrades `` i '+ tindran la mateixa tensió. Això significa que la tensió de l’entrada ` serà igual a zero, ja que l’entrada + `es basa.
A partir d'aquesta premissa, el corrent d'entrada serà igual a VIN / R1. Aquest mateix corrent serà el que circula per R2, ja que l’entrada de l’amplificador operatiu no circula el corrent. En aquest cas, la tensió en R2 serà igual al corrent per la resistència VOUT = R2 · VIN / R1. Reordenació Obtenim l’equació anterior del guany.
Resistència a l’entrada i a la sortida¶
La resistència a l’entrada serà igual a la resistència R1.
La resistència a la sortida serà molt baixa, idealment zero, perquè la sortida està directament connectada a la sortida de l'amplificador operatiu.
Simulació¶
A la següent simulació podem veure un amplificador d’inversor de guany 5 que amplifica un petit senyal sinusogràfic d’entrada.
Exercicis¶
Dibuixa l’esquema simplificat d’un amplificador operatiu invertit.
Escriviu la fórmula de guany de l'amplificador operatiu dels inversors anterior.
Quin tipus de comentaris té aquest circuit? Què passa amb les tensions d’entrada amb aquest tipus de comentaris?
Dibuixa dos gràfics que representen la tensió d’entrada i la tensió de sortida de l’amplificador d’inversions simulades.
Quines tensions màximes tenen cadascun dels dos gràfics? Podeu aturar la simulació i ampliar la pantalla completa per mesurar més precisió.
Calculeu les resistències necessàries per fer un amplificador operatiu invertit que tingui una resistència d’entrada de 1000 ohms i un guany de tensió igual a -100.
Dibuixa un esquema realista d’aquest amplificador, amb un aliment de +-6 volts i un sinus de 0,1 volts.
Amb l’ajuda del simulador de circuits <../ Circuits/? StartCircuit = buits.txt>`__ dibuixar l'esquema d'un amplificador operatiu invertidor basat en un amplificador operatiu real (LM324) que amplifica el senyal d'un generador de tensió d'ona quadrada amb una tensió màxima d'1 vol. El guany de tensió ha de valer 2.
Gràfic al mateix oscil·loscopi El senyal de tensió del generador i el senyal de tensió de sortida de l'amplificador operatiu.