Esercizio 8

Questo esercizio è della tipologia dell'Esercizio 7. L'unica differenza che l'uscita presenterà sia un valore negativo che positivo. Rispettivamente i segnali di ingresso saranno considerati nel segno ( - ) per quanto riguarda l'uscita negativa cioè nel terminale invertente,  nel segno (+) per quanto riguarda l'uscita positiva cioè nel terminale non invertente.

Esercizio 8

Progettare un circuito amplificatore (composto da un  solo  solo amplificatore operazionale) con due

ingressi (V1 e V2) e che fornisca in uscita un segnale Vo pari a Vo = 2(V1-V2). 

Svolgimento 

In questo caso considerando la nostra Vo può essere riscritta come Vo = 2V1 - 2V2. Notiamo che l'uscita 2V1 è l'uscita relativa alla configurazione non invertente mentre l'uscita -2V2 è l'uscita relativa alla configurazione invertente. Andiamo a disegnare il circuito e successivamente andremo a calcolare i valori delle resistenze.

Disegno circuito:

Adesso andiamo a determinare i rispettivi valori delle resistenze. Il metodo è sempre lo stesso si usa la sovrapposizione degli effetti una volta andando a considerare la configurazione  invertente e una volta la configurazione non  invertente. In questo esercizio andremo a fissare il valore della resistenza R2 per quanto riguarda la configurazione invertente  e fissiamo la resistenza R3 per quanto riguarda la configurazione non invertente.

Esercizio 7

Altra tipologia di esercizio differente da quella illustrata negli esercizi precedenti in  quanto si partirà dal conoscere l'uscita Vo. In questo caso l'esercizio richiederà di disegnare l'amplificatore operazionale e di determinare i valori delle resistenze.

Esercizio 7
Disegnare il circuito che ha quattro segnali in ingresso, da V1 a V4, e che produce un’uscita
uguale a  Vo = ( -V1- 2V2 -4V3 -8V4) e determinare i valori delle resistenze.

Svolgimento
Dato che nell'uscita Vo troviamo tutti valori negativi sappiamo che la configurazione dell'amplificatore operazionale che ci restituisce un uscita negativa è quella invertente cioè i segnali dovranno essere posti in ingresso nel segno ( - ). Andiamo a disegnare il circuito e successivamente determiniamo i valori delle resistenze.

Disegno del circuito:

Adesso andiamo a determinare i valori delle resistenze.
Utilizzando la sovrapposizione degli effetti consideriamo una volta solo il resistore R1, la volta  successiva solo R2, poi R3 e poi R4. Come mostrato in basso una volta determinati il valore ci ciascuna resistenza andiamo a fissare il valore di R4 a nostra scelta e andremo a sostituire nelle equazioni ricavate in modo da ottenere il valore di ogni singola resistenza.

Esercizio 6

Esercizio 6 ( amplificatore operazionale invertente e non invertente)

Anche in questo caso come possiamo notare abbiamo tensioni di ingresso sia nel terminale invertente che non invertente. La differenza rispetto al circuito relativo all'esercizio 5 è che troviamo due tensioni di ingresso nel terminale non invertente.
Andiamo a calcolare l'uscita Vo.

Applichiamo la sovrapposizione degli effetti.
Accendiamo V1 e spegniamo V2 e V3 ponendoli a massa.
Calcoliamo la relativa uscita Vo1.

Accendiamo V2 e spegniamo V1 e V3 ponedoli a massa.

Calcoliamo la relativa uscita Vo2.

Accendiamo V3 e spegniamo V1 e V2 ponendoli a massa.
Calcoliamo la relativa uscita Vo3.
    Calcoliamo alla fine l'usicta totale Vo.

Esercizio 5

Esercizio 5 (configurazione invertente e non invertente)

In questo esercizio abbiamo tensioni in ingresso sia nel terminale invertente che non invertente.
Consideriamo V1 V2 e V3 tensioni di ingresso generiche.
Calcoliamo l'uscita Vo.

Anche in questo caso applichiamo la sovrapposizione degli effetti.
Accendiamo V1 e spegniamo V2 e V3.
Calcoliamo la relativa uscita Vo1.
Il circuito diventa il seguente:

Accendiamo V2 e spegniamo V1 e V3.
Calcoliamo la relativa uscita Vo2.
Il circuito diventa:

Accendiamo V3 e spegniamo V1 e V2.
Andiamo a calcolare l'uscita Vo3.
Il circuito diventa:

Prima di calcolare l'uscita Vo3 notiamo che le resistenze R e 3R sono in parallelo tra loro. Quindi prima di andare a calcolare l'uscita che in questo caso sarà l'uscita relativa al terminale non invertente andiamo a svolgere il parallelo.
Ed il circuito diventa:

Dove Vo è l'uscita totale relativa al nostro amplificatore operazionale.

Esercizio 4

Esercizio 4 ( amplificatore operazionale configurazione non invertente con due tensioni  V1 e V2 in ingresso)

Consideriamo un amplificatore operazionale non invertente con due tensioni in ingresso V1 e V2, ed in questo esercizio le consideriamo generiche, nel caso le fissiamo ad un determinato valore basterà sostituire il valore.

In questo caso applichiamo la sovrapposizione degli effetti quindi andiamo a considerare una volta acceso il generatore di tensione V1 ponendo V2 a massa, e poi, consideriamo acceso il generatore V2 ponendo V1 a massa.
 L'uscita totale Vo è data dalla somma di Vo1 più Vo2, dove Vo1 è l'uscita quando consideriamo V1 acceso e V2 a massa, mentre Vo2 è l'uscita quando V2 acceso e V1 a massa.

Accendiamo V1  poniamo a massa V2 e calcoliamo la relativa uscita Vo1

Consideriamo acceso V2 poniamo a massa V1 e calcoliamo la relativa uscita Vo2

Dove Vo è la nostra uscita totale e abbiamo considerato V1 e V2 due tensioni generiche avendo i valori delle tensioni V1 e V2 basterà sostituire.

Esercizio 3

Esercizio 3 (amplificatore operazionale configurazione non invertente con aggiunta di resistenze R3 R4)

Calcoliamo uscita Vo.
Notiamo che andando a svolgere le equazioni vi è l'aggiunta di un nuovo pezzo rigurdanti i resistori R3 R4. Quello è il relativo partitore di tensione. in seguito vi saranno altri esercizi dove il funzionamento sarà facilmente comprensibile.

Esercizio 2

Esercizio 2 ( amplificatore operazionale configurazione non invertente)

Calcoliamo l'uscita Vo