Circuite Liniare

1.1 INTRODUCERE

Definitie

Amplificatorul operational (AO) este un amplificator electronic de curent

continuu, cu câstig mare, realizat sub forma de circuit integrat (CI), care amplifica

diferenta tensiunilor aplicate pe cele doua intrari si este capabil sa realizeze o gama

larga de functii liniare, neliniare si de procesare de semnal.

Alimentarea cu tensiune

Majoritatea AO se alimenteaza de la o sursa dubla de tensiune, cu polaritati

opuse, valorile uzuale fiind +15V si -15V. Dar AO pot fi alimentate si cu tensiuni

mai mici decât cele amintite, conform datelor de catalog. Exista si AO care se

alimenteaza cu tensiune simpla, cum ar fi cele din structura circuitelor de

conditionare a semnalului, de exemplu, alimentate de la baterii, care lucreaza într-o

gama larga a tensiunilor de alimentare, cuprinsa între 2,5V si 16V (sursa simpla).

Modul de alimentare a AO se prezinta în fig. 1.1, a. AO nu are nici o

conexiune interna la masa. Masa circuitului în care este conectat AO este stabilita

de punctul de înseriere a celor doua surse de alimentare, EC si EE.

Simbolul si terminalele

AO trebuie sa aiba cel putin cinci terminale (pini), dintre care trei de

semnal si doua de alimentare (fig. 1.1, a). Unele AO mai sunt prevazute cu înca

doua borne pentru anularea tensiunii de decalaj (offset) si cu 1-2 borne pentru

compensarea în frecventa.

2 AMPLIFICATORUL OPERATIONAL. APLICATII

Uzual, pentru desenarea simplificata a circuitelor cu AO, conexiunile

surselor de alimentare nu se trec pe scheme. Totusi, trebuie sa se retina ca, pentru

ca circuitele sa lucreze, sursele de alimentare trebuie sa fie conectate la montaj.

Intrarea inversoare este notata cu semnul (-) iar cea neinversoare cu

semnul (+). Terminalul de iesire este cel în dreptul caruia este scris uo (fig. 1.1, a).

Modelul de circuit

Modelul de circuit al AO se prezinta în fig. 1.1, b. Modelul este valabil

pentru AO alimentat de la sursele de c.c., deoarece numai astfel se poate explica

existenta sursei de tensiune comandata în tensiune, aud, care utilizeaza energia

surselor de alimentare. Circuitul echivalent al AO cuprinde urmatorii parametri în

bucla deschisa:

- rezistenta de intrare diferentiala, rd;

- amplificarea diferentiala sau câstigul în tensiune, a;

- rezistenta de iesire, ro.

Tensiunile evidentiate pe modelul din fig. 1.1, b au urmatoarea

semnificatie:

- u+ - tensiunea individuala aplicata la intrarea neinversoare;

- u- - tensiunea individuala aplicata la intrarea inversoare;

- ud - tensiunea de intrare diferentiala;

- uo - tensiunea de iesire, masurata în raport cu potentialul masei.

Tensiunea diferentiala reprezinta, prin definitie, diferenta dintre semnalul

aplicat pe intrarea neinversoare si cel aplicat pe intrarea inversoare:

ud = u +  u  . (1.1)

Actiunea complexa a AO rezulta din amplificarea tensiunii de intrare

diferentiale cu un factor de amplificare foarte mare, notat cu a pe modelul de