Il termine Op-Amp o amplificatore operazionale è fondamentalmente un dispositivo di amplificazione della tensione. Utilizza il feedback esterno componenti tra i suoi ingressi e terminali di uscita come resistenze e condensatori. Un amplificatore operazionale ideale ha caratteristiche diverse che includono il guadagno dell'anello aperto è infinito, la resistenza di ingresso è infinita, la resistenza o / p è zero, l'offset è zero e BW alto. Un amplificatore operazionale include tre terminali, ovvero due ingressi e un'uscita. I due terminali di ingresso sono invertenti e non invertenti mentre il terzo terminale è in uscita. Questi amplificatori sono ampiamente utilizzati per eseguire operazioni matematiche e nel condizionamento del segnale perché sono quasi ideali per l'amplificazione CC. Questo articolo discute la principale differenza tra amplificatore invertente e non invertente
Cos'è l'amplificatore invertente e non invertente?
Per sapere cosa sono invertenti e non invertenti amplificatori , prima di tutto, dobbiamo conoscere le sue definizioni e le differenze tra loro. La differenza tra questi due include principalmente quanto segue.
Cos'è un amplificatore invertente?
In questo tipo di amplificatore , l'o / p è precisamente sfasato di 180 gradi rispetto all'input. Quando la tensione + Ve viene applicata al circuito, l'o / p del circuito sarà –Ve. Lo schema del circuito dell'amplificatore invertente è mostrato di seguito.
amplificatore invertente
Una volta che questo amplificatore è considerato un ideale, allora dobbiamo applicare il concetto di corto virtuale ai terminali i / p dell'amplificatore operazionale. Quindi la tensione ai due terminali è equivalente.
Applicare KCL (legge attuale di Kirchhoff) al nodo invertente del circuito amplificatore
(0-Vi) / Ri + (0-Vo) / Rf = 0
Semplificando i termini di cui sopra otterremo la seguente formula.
Guadagno di tensione (Av) = Vo / Vi = –Rf / Ri
Il guadagno dell'amplificatore invertente è Av = –Rf / Ri
Cos'è l'amplificatore non invertente?
In questo tipo di amplificatore, l'uscita è esattamente in fase rispetto all'ingresso. Quando una tensione + Ve viene applicata al circuito, l'o / p sarà positivo. L'o / p non è invertito in termini di fase. Di seguito è mostrato lo schema del circuito dell'amplificatore non invertente.
amplificatore non invertente
Una volta che l'op-am è assunto come un ideale, dobbiamo usare il concetto di corto virtuale. Quindi la tensione ai due terminali è equivalente tra loro.
Applicare KCL al nodo invertente nel circuito
(Vi - Vo) / R2 + (Vo - 0) / R1 = 0
Modificando i termini di cui sopra, possiamo ottenere la seguente formula.
Off (guadagno di tensione) = Vo / Vi = (1 + Rf / Ri)
Il guadagno di un amplificatore non invertente è Av = (1 + Rf / Ri)
Differenza tra amplificatore invertente e non invertente
Amplificatore invertente | Amplificatore non invertente |
| Il tipo di feedback utilizzato in questo amplificatore è shunt di tensione o feedback negativo. | Il tipo di feedback utilizzato in questo amplificatore è la serie di tensione o il feedback negativo. |
| Le tensioni di ingresso e uscita di questo amplificatore sono in fase | Le tensioni di ingresso e di uscita di questo amplificatore sono fuori fase |
| L'uscita di questo amplificatore è invertita. | L'uscita di questo amplificatore è in fase dal segnale di ingresso. |
| In questo amplificatore, la tensione di riferimento può essere data al terminale invertente
| In questo amplificatore, la tensione di riferimento può essere data al terminale non invertente
|
| Il guadagno di questo amplificatore è Av = - Rf / Ri | Il guadagno dell'amplificatore non invertente Av = (1+ Rf / Ri). |
| La resistenza i / p diminuisce a causa del feedback –Ve. | La resistenza i / p aumenta a causa del feedback –Ve. |
| Il guadagno di tensione di questo amplificatore può essere modificato quando minore, maggiore o uguale a 1 | Il guadagno di tensione di questo amplificatore è> 1 |
| L'impedenza i / p è R1 | L'impedenza i / p è molto grande |
Domande frequenti
1). Cos'è l'amplificatore invertente e non invertente?
L'amplificatore che ha l'uscita sfasata di 180 gradi rispetto all'ingresso è noto come amplificatore invertito, mentre l'amplificatore che ha l'o / p in fase rispetto a i / p è noto come amplificatore non invertente.
2). Qual è la funzione dell'amplificatore invertente?
Questo amplificatore viene utilizzato per soddisfare i criteri di barkhausen all'interno dei circuiti dell'oscillatore per generare oscillazioni sostenute.
3). A cosa servono gli amplificatori non invertenti?
Amplificatori non invertenti utilizzati principalmente dove è necessaria un'elevata impedenza i / p.
4). Qual è la funzione dell'amplificatore non invertente?
Viene utilizzato per fornire un'elevata impedenza di ingresso
5). Quale feedback viene utilizzato nell'amplificatore invertente?
Questo amplificatore utilizza il feedback -Ve per controllare con precisione il guadagno dell'amplificatore, tuttavia, provoca una caduta all'interno degli amplificatori per guadagnare.
6). Cos'è un ingresso invertente?
Un amplificatore operazionale ha tre terminali come due ingressi e un'uscita, dove uno degli ingressi è noto come ingresso invertente ed è contrassegnato con un segno meno (-)
7). Qual è il guadagno di tensione di un amplificatore invertente?
Guadagno di tensione (A) = Vout / Vin = - Rf / Rin
8). Qual è il guadagno di tensione dell'amplificatore non invertente?
Guadagno di tensione (A) = Vout / Vin = (1+ Rf / Rin)
9). Qual è l'effetto del feedback negativo sull'amplificatore non invertente?
- L'impedenza di ingresso verrà aumentata e l'impedenza di uscita verrà ridotta.
- La larghezza di banda verrà aumentata
- Il rumore di uscita dell'amplificatore verrà ridotto
- L'impatto del rumore sarà ridotto.
Quindi, questo è tutto sulla differenza tra i file amplificatori invertenti e non invertenti . Nella maggior parte dei casi, un amplificatore invertente è più comunemente usato per le sue caratteristiche come bassa impedenza, minor guadagno, ecc. Fornisce sfasamenti del segnale per l'analisi del segnale all'interno dei circuiti di comunicazione. È nell'implementazione di circuiti di filtraggio come Chebyshev, Butterworth, ecc. Ecco una domanda per te, quali sono le applicazioni degli amplificatori invertenti e non invertenti?
