Gli amplificatori sono componenti estremamente vitali nei circuiti elettronici. Il differenza principale tra l'amplificatore differenziale e l'amplificatore operazionale è quello a l'amplificatore differenziale è un amplificatore che amplifica una differenza di tensione tra i suoi ingressi, mentre un l'amplificatore operazionale è, infatti, a genere dell'amplificatore differenziale con un grande guadagno ad anello aperto, un'impedenza di ingresso elevata e un'impedenza di uscita bassa.
Un amplificatore differenziale è un componente elettrico che amplifica la differenza tra due segnali applicati a due terminali di ingresso, mentre respinge i segnali che sono comuni a entrambi i terminali di ingresso. Un amplificatore differenziale ha due ingressi: ci riferiremo a questi come e . Supponiamo che l'amplificatore sia amplificato da un fattore e da un fattore . Quindi, la tensione di uscita sarebbe:
.
Il tensione differenziale () è definito come .
Il tensione di modo comune () è definito come .
Usando questi due valori, possiamo provare a derivare un'espressione per la tensione di uscita.
e,
Ora possiamo sostituire nuovamente questi valori , dandoci:
Espandendo questo e ri-factorizing, otteniamo:
La quantità è chiamato il guadagno in modalità comune () e la quantità è chiamato il guadagno differenziale (). In termini di queste quantità nquantitietwo, possiamo semplicemente scrivere l'equazione di cui sopra come:
Un amplificatore operazionale è un tipo di amplificatore differenziale ad alto guadagno. Gli amplificatori operazionali hanno grandi impedenze di ingresso e piccole impedenze di uscita. Per ideale amplificatori operazionali, l'impedenza di ingresso è considerata infinita mentre l'impedenza di uscita è considerata pari a 0. Spesso, gli amplificatori operazionali utilizzano un resistore per fornire se stesso feedback negativo. Modificando il valore del resistore, è possibile modificare il guadagno di un amplificatore operazionale. Si noti che aggiungendo un resistore riduce il guadagno complessivo di un amplificatore operazionale. Quando abbiamo calcolato il guadagno nella sezione precedente, lo abbiamo fatto supponendo che non ci siano feedback. Pertanto, il guadagno che abbiamo calcolato è il massimo possibile guadagno per un amplificatore, ed è chiamato il guadagno ad anello aperto poiché non esiste un meccanismo di feedback nel sistema.
Gli amplificatori operazionali hanno un ruolo estremamente importante nel calcolo analogico, in cui vengono utilizzati non solo per amplificare i segnali, ma anche per invertire le tensioni, aggiungere tensioni e per effettuare differenziazioni e integrazioni.
La figura seguente mostra il simbolo di un amplificatore operazionale:
Il simbolo di un amplificatore operazionale
e sono i terminali di input, mentre e sono i terminali a cui è collegato un alimentatore. è il terminale di uscita.
L'immagine sotto mostra un amplificatore operazionale:
Un amplificatore operazionale
UN amplificatore differenziale è un tipo di amplificatore che amplifica una differenza di tensione tra due dei suoi ingressi.
Un amplificatore operazionale è un genere dell'amplificatore differenziale con un grande guadagno ad anello aperto, un'impedenza di ingresso molto alta e un'impedenza di uscita molto bassa.
Cortesia dell'immagine:
"Piedinatura Op-amp". Per Utente: Omegatron (Opera propria) [CC BY-SA 3.0], via Wikimedia Commons
"Opamp" di lambda's (Opera propria) [CC BY 2.0], via flickr