Elettronica e Automazione con Fede

 Se in regime analogico si fa uso di un’amplificatore operazionale e alcune resistenze per eseguire la somma di segnali, in regime digitale esiste un vero e proprio blocco logico che svolge la somma di bit: il full-adder, indicato FA. Half Adder La somma, come nell'aritmetica decimane (studiata fin dalle elementari) prevede che due numeri sommati possano dare una somma S e un riporto C. Scelti due bit a i e b i , la somma s i  e il riporto c i sono ottenuti come mostrato in tabella 1: Tabella 1: tabella della verità di somma e riporto. Osservando la tabella, si nota dubito che la somma binaria  è identicamente uguale alla funzione logica XOR (l'uscita va a 1 se soltanto uno dei due ingressi è a 1) e il riporto  è identicamente uguale alla funzione logica AND.  In figura 1 è mostrato lo schema logico di un Half-adder. Figura 1: blocco half-adder. Il difetto principale del dispositivo half-adder sta nel fatto che non viene considerato un eventuale riporto in i...

 I circuiti analogici amplificatori sono sottoposti a segnali la cui ampiezza può definirsi piccola o grande , in risposta a diverse peculiarità.  Si parta dalla definizione di piccolo segnale . Si consideri una caratteristica non lineare di tensione-corrente di un dispositivo elettronico e si scelga un punto di coordinate ( V 0 , I 0 ) in una determinata regione di funzionamento e definito punto di riposo  (Figura 1). Figura 1: punto di riposo e piccoli segnali. Se un segnale di tensione/corrente nel tempo ha un'ampiezza pari a una frazione della coordinata del punto di riposo corrispondente , allora si definisce piccolo segnale.  Le principali caratteristiche del piccolo segnale sono: invariabilità della regione di funzionamento:  se il punto di riposo è scelto in un punto non troppo a ridosso del confine tra due regioni di funzionamento, allora l'ampiezza ridotta del segnale è tale da non modificare lo stato di regime. linearità:  la proprietà più import...

 Oltre alla presenza di una capacità connessa tra i terminali di ingresso , detta capacità differenziale,  e a una coppia di capacità connesse ognuna tra un terminale di ingresso e la massa, dette capacità di modo comune, esiste anche una capacità associata all’uscita, definita capacità di carico, indicata con CL. Figura 1: capacità di carico di un operazionale. Il primo effetto ravvisabile di questa capacità è la limitatezza dello slew-rate, inteso come il valore massimo del rapporto tra la variazione della tensione di uscita e l'intervallo di tempo. Un secondo effetto, ancor più importante, è legato all'instabilità del sistema in toto.  Infatti, la capacità di carico introduce un comportamento dinamico nel sistema, causando sovraelongazioni (overshoot) e rallentamenti nella risposta transitoria, poiché l'opamp deve caricare e scaricare la capacità attraverso le resistenze del circuito. Basta un circuito buffer (inseguitore di tensione) al cui ingresso viene imposto un...

 L’amplificatore operazionale reale e commerciale è stato modellizzato con un ingresso differenziale costituito da una resistenza di modo differenziale, connessa tra i terminali invertente e non invertente, e una coppia di resistenze di modo comune, connesse ognuna tra il proprio terminale e la massa. Un nuovo componente passivo, tuttavia, compare tra le non-idealità. SI tratta di una  capacità di modo differenziale e una coppia di capacità di modo comune , connesse in parallelo alle resistenze dello stesso tipo (figura 1).  Figura 1: capacità di modo differenziale e comune in un opamp. La capacità di ingresso di un amplificatore operazionale  è un parametro che rappresenta la capacità parassita associata ai terminali di ingresso dell'op-amp . Questa capacità può influenzare le prestazioni del circuito, in particolare a frequenze elevate o in applicazioni dove è necessaria un'elevata precisione. All'ingresso di un amplificatore operazionale, dunque, si hanno delle...