Derivatore e integratore

Sostituendo opportunamente una resistenza (R) ed un condensatore (C) alle due impedenze (Z1 e Z2) di una generica configurazio Barbierato Luca 5°D Relazione su Derivatore e Integratore Reali con Operazionali Premessa sull'Operazionale Definiamo come amplificatore operazionale un amplificatore con due ingressi ed un uscita con guadagni riferiti a ciascun ingresso uguali in modulo con fase opposta. Le principali caratteristiche di un amplificatore operazionale sono le seguenti: Guadagno infinito; Impedenza di ingresso infinita; Impedenza di uscita nulla; Le caratteristiche non variano al variare della temperatura; Tensione uscita nulla con tensione differenziale di ingresso nulla; Banda passante infinita; Amplificazione duale. L'integrato che utilizzeremo per questa esperienza è il TL081. Per effettuare la nostra esperienza dovremo alimentare il nostro integrato con tensione duale di ±15V. Il nostro ingresso sarà il secondo piedino, l'uscita sarà il sesto e la nostra alimentazione sarà collegata ai piedini quattro e sette. Derivatori e Integratori Sostituendo opportunamente una resistenza ed un condensatore alle due impedenze di una generica configurazione invertente si ottengono integratori e derivatori. Derivatore: Studiando la connessione invertente è possibile ottenere un derivatore sostituendo alla resistenza in ingresso un condensatore. Questa connessione ci permette di avere in uscita il segnale di ingresso derivato cambiato di segno (connessione invertente). Abbiamo che la tensione di uscita del circuito è: Eseguendo i diagrammi di Bode possiamo vedere come il circuito sfasi di 90° l'onda di ingresso. Per ottenere un derivatore dobbiamo però aggiungere un resistore per limitare la risposta alle alte frequenze. Integratore: Otteniamo l'integratore sostituendo alla resistenza di reazione della connessione invertente di un operazionale un condensatore. Questa connessione ci permette di avere in uscita il segnale di ingresso integrato cambiato di segno (connessione invertente). Abbiamo che la tensione di uscita del circuito è: Possiamo notare che il segnale Vin è una tensione costante, la tensione d'uscita sarà una rampa negativa che scende fino al valore di saturazione. Per ottenere un integratore dobbiamo aggiungere una resistenza in parallelo per evitare che, con ingresso pari a zero, il condensatori si carichi a causa della corrente di polarizzazione e delle tensioni di off-set dell'operazionale. Svolgimento Esperienza Per lo svolgimento pratico di questa esperienza dovremo utilizzare i seguenti strumenti: -Oscilloscopio; -Generatore di Funzione; -Alimentatore Stabilizzato (±20V/+6V); -Bread-Board; -Connettori BNC. I materiali utilizzati sono: -Integrato TL081; -Resistenze opportunamente dimensionate; -Condesatori opportunamente dimensionati. Dopo aver recuperato i seguenti strumenti e materiali seguirà il montaggio dei circuiti di derivatore e integratore soprastanti. L'integrato TL081 dovrà essere alimentato con una tensione di ±15 V. Cr