Cos'è un amplificatore di ridimensionamento?
Ecco come funziona:
Circuito di base:
Un amplificatore di ridimensionamento in genere è costituito da un amplificatore operazionale con:
* Resistenza di input (R1): Collegato all'ingresso di inversione dell'amplificatore operazionale.
* Resistenza di feedback (R2): Collegato tra l'output e l'input di inverte.
Funzionamento:
1. Segnale di ingresso: Il segnale di ingresso viene applicato all'ingresso di invertitura attraverso il resistore di ingresso (R1).
2. Drop di tensione: Il segnale di ingresso crea una caduta di tensione su R1.
3. Loop di feedback: L'alto guadagno dell'amplificatore operazionale amplifica la caduta di tensione, creando una grande tensione di uscita.
4. Feedback: Questa tensione di output viene restituita all'input di invertire tramite R2, creando un circuito di feedback negativo.
5. Ridimensionamento: Il circuito di feedback negativo garantisce che la caduta di tensione attraverso R1 sia uguale alla caduta di tensione attraverso R2, con conseguente segnale di uscita in scala.
Fattore di ridimensionamento:
Il fattore di ridimensionamento è determinato dal rapporto tra resistenza di feedback (R2) e resistenza di ingresso (R1):
Fattore di ridimensionamento =R2 / R1
Esempio:
Se R2 è 10 kΩ e R1 è 1 kΩ, il fattore di ridimensionamento è 10. Ciò significa che il segnale di uscita sarà 10 volte più grande del segnale di ingresso.
Applicazioni:
Gli amplificatori di ridimensionamento sono ampiamente utilizzati in varie applicazioni, tra cui:
* Amplificazione del segnale: Aumentare l'ampiezza dei segnali deboli.
* Attenuazione del segnale: Diminuire l'ampiezza dei segnali forti.
* Condizionamento del segnale: Regolazione del livello del segnale per soddisfare i requisiti di altri circuiti.
* Divisione di tensione: Creazione di un divisore di tensione con una tensione di uscita costante.
Vantaggi:
* Elevata precisione: Gli amplificatori di ridimensionamento possono ottenere un'elevata precisione, soprattutto quando si utilizzano resistori di precisione.
* Versatilità: Il fattore di ridimensionamento può essere facilmente regolato modificando i valori della resistenza.
* a basso costo: Sono relativamente economici da implementare.
Limitazioni:
* Risposta di frequenza: Il fattore di ridimensionamento può variare con la frequenza, specialmente alle alte frequenze.
* Trova di grinta: La velocità di Slew dell'amplificatore operazionale limita la velocità massima di variazione del segnale di uscita.
* Tensione di offset: La tensione di offset dell'AMP dell'OP può introdurre errori nell'operazione di ridimensionamento.
Nel complesso, gli amplificatori di ridimensionamento sono componenti essenziali in molti circuiti elettronici, consentendo una manipolazione e l'amplificazione precisa del segnale.