Retroazione negativa nell'op amplificatore e guadagno a loop chiuso dell'op amplificatore

Retroazione negativa nell'op amp

Ottieniamo la retroazione negativa in un op amp collegando il terminale di uscita di un op amp al suo terminale di ingresso inverso attraverso una resistenza appropriata come mostrato di seguito.

Il guadagno di un op amp con retroazione negativa è chiamato guadagno a circuito chiuso.

Guadagno a circuito chiuso dell'op amp

Quando connettiamo una resistenza di retroazione e una resistenza in serie con il terminale di ingresso inverso di un op-amp come mostrato nella figura sopra, il guadagno del sistema diventa semplicemente il rapporto negativo tra la resistenza di retroazione e la resistenza di ingresso. L'amplificatore operazionale ha il proprio guadagno. Il guadagno è praticamente molto grande e idealmente è infinito. Possiamo imporre un guadagno predeterminato al sistema indipendentemente dal guadagno proprio dell'op amp (guadagno a circuito aperto). Lo facciamo scegliendo i valori appropriati della resistenza di ingresso in serie (Ri) e della resistenza di retroazione (Rf). Il guadagno del sistema op-amp dovrebbe essere

Per comprendere il guadagno a circuito chiuso di un op amp 741, esaminiamo un esempio. L'amplificatore operazionale 741 ha i seguenti parametri.

Calcoliamo il guadagno a circuito chiuso dell' op amp quando connettiamo una resistenza da 10 kΩ in serie con il terminale inverso e una resistenza da 20kΩ come percorso di retroazione.

Il circuito equivalente dell'op amp con la sorgente di ingresso sarà come mostrato di seguito,

Supponiamo che la tensione al nodo 1 sia v. Ora, applicando la legge di Kirchhoff delle correnti a questo nodo, otteniamo,

Ora, applicando la legge di Kirchhoff delle correnti al nodo 2, otteniamo,

Ora, dalla figura si trova che,

Dalle equazioni (i) e (ii) otteniamo,

Quindi, il guadagno a circuito aperto dell'op amp è, 2 × 105.
Mentre il guadagno a circuito chiuso risulta essere solo 2.

Prendiamo un altro esempio di guadagno a circuito chiuso di un op amp.

Il circuito equivalente del precedente circuito 741 op amp può essere ridisegnato come,

Ora, considerando la tensione al nodo 1 come v, applichiamo la legge di Kirchhoff delle correnti al nodo 1. Otteniamo,