Docsity
Docsity

Prepara i tuoi esami
Prepara i tuoi esami

Studia grazie alle numerose risorse presenti su Docsity


Ottieni i punti per scaricare
Ottieni i punti per scaricare

Guadagna punti aiutando altri studenti oppure acquistali con un piano Premium


Guide e consigli
Guide e consigli

Appunti Componenti elettronici, Appunti di Dispositivi elettronici

Appunti sul funzionamento del diodo, un componente elettronico formato da una giunzione P-N di silicio. Vengono descritte le polarizzazioni diretta e inversa, il comportamento del diodo in presenza di una tensione sinusoidale e i circuiti di raddrizzamento a semi-onda e a doppia semi-onda. Sono inoltre spiegati i concetti di semiconduttore, drogaggio del silicio e di tipo di conduzione. Il documento può essere utile come appunti per un corso di elettronica o come supporto per la preparazione di un esame.

Tipologia: Appunti

2021/2022

In vendita dal 31/01/2023

Elysa__01
Elysa__01 🇮🇹

4.7

(3)

23 documenti

1 / 32

Toggle sidebar

Anteprima parziale del testo

Scarica Appunti Componenti elettronici e più Appunti in PDF di Dispositivi elettronici solo su Docsity! Appunti componenti 1 Appunti componenti 1-Diodi 1.1 Semiconduttori I materiali si possono classificare sulla base della resistività elettrica , con la conducibilità elettrica, in: Metalli, Semiconduttori, Isolanti, La conducibilità elettrica di un materiale dipende dal valore dei portatori di carica (ad esempio per gli elettroni: ), dalla densità volumetrica dei portatori di carica liberi nel materiale e dalla loro mobilità . → . In presenza di un campo elettrico, le cariche si muovono generando la corrente di deriva. 1.2 Il silicio Il silicio è un semiconduttore con 4 elettroni di valenza, con i quali può fare 4 legami. Il silicio si comporta in modo diverso a seconda della temperatura e del drogaggio, fino a 4 configurazioni: A si comporta da isolante in quanto non ci sono cariche libere ; A temperatura ambiente possiamo avere: Silicio intrinseco Il silicio intrinseco ha delle lacune che possono essere colmate da elettroni vicini. La conducibilità c’è, ma ha valori molto bassi. Silicio estrinseco Il silicio estrinseco si ottiene drogando il silicio, cioè aggiungendo delle impurezze durante la formazione del cristallo in modo da modificarne la conducibilità. In particolare, si può ottenere: Silicio di tipo N, se viene drogato con elementi donori del V gruppo, come Arsenico e Fosforo. In questo caso vi è un eccesso di elettroni e la conduzione è dominata proprio da questi ultimi Silicio di tipo P, se viene drogato con elementi accettori del III gruppo, come Boro e Gallio. In questo caso vi è un eccesso di protoni e la conduzione è dominata da questi ultimi . 1.3 Il diodo 1.3.1 Struttura 1-Diodi 2-BJT 3-MOS 4-Amplificatori operazionali ρ = σ 1 σ ρ < 10−2 Ωcm ρ ≈ 105 Ωcm ρ > 105 Ωcm q q = 1, 602 ∗ 10 C−19 n μ σ = qnμ T = 0°C (n = p = 0) (n >> p) (σ >e σ )i (p >> n) (σ >i σ )e Appunti componenti 2 Il diodo è bipolo non lineare formato da silicio. In particolare, viene realizzata una giunzione P-N, che si ottiene accostando una parte di silicio di tipo N (con eccesso di elettroni) e una parte di silicio di tipo P (con eccesso di protoni). Quando le due parti vengono avvicinate gli elettroni della parte N tendono a colmare le lacune della parte P instaurando una corrente, detta corrente di diffusione. A causa di questo spostamento di cariche, alle estremità della giunzione si forma un campo elettrico che genera a sua volta una corrente, detta di deriva, e opposta a quella di diffusione. Il campo elettrico porta quindi ad avere un potenziale di barriera che identifica la zona di svuotamento lungo la giunzione tra P ed N. 1.3.2 Polarizzazione diretta e inversa Quando si collega un generatore di tensione ai capi del diodo, si possono avere tre configurazioni: Polarizzazione diretta Se il polo positivo del generatore è collegato alla parte P della giunzione e viceversa, il polo negativo alla parte N, si ha che le lacune vengono respinte dalle parte P e fatte confluire verso la parte N e analogamente, gli elettroni tenderanno a spostarsi verso la zona P. Questo comporta l’assottigliarsi della zona di svuotamento. Nel momento in cui la tensione applicata al diodo superi il potenziale di barriera, la zona di svuotamento si assottiglia a tal punto che il diodo verrà attraversato da corrente dall’anodo al catodo, comportandosi di fatto come un corto circuito. La corrente favorita è quella dei maggioritari e scorre dall’anodo al catodo. Polarizzazione inversa Se il polo positivo viene collegato con la parte di giunzione N e quello negativo con la parte P, allora gli elettroni saranno attratti dal polo positivo e dunque si stabilizzeranno nella parte N, e analogamente le lacune nella parte P. Questo fa sì che la zona di svuotamento si allarghi e che il potenziale di barriera aumenti al punto che non può passare corrente. Il diodo si comporta in questo caso come fosse un circuito aperto. Viene favorita la corrente dei minoritari dal catodo all’anodo. Diodo Zener Quando il diodo ha una tensione hai suoi capi pari a , questo entra nella zona di breakdown, dove si hanno i seguenti effetti: Effetto valanga, dovuto alla rottura dei legami covalenti degli atomi ID IS V ≈D VZ Appunti componenti 5 Supponendo di avere un circuito con un generatore di tensione che fornisce in ingresso una tensione sinusoidale, un diodo e un carico , allora avremo che se siamo in polarizzazione diretta, viceversa siamo in polarizzazione inversa. Volendo tracciare la trans-caratteristica, cioè la relazione tra e (tensione sul carico), si ottiene che: , dove nel primo caso il diodo si comporta come un circuito chiuso. NB: Il segnale inizia dopo e finisce prima del semiperiodo di . Questo circuito prende il nome di raddrizzatore a semi-onda: Raddrizzatore: perchè valutando la tensione in uscita in continua, si ottiene un segnale costante (valore medio non nullo) e non più una sinusoide. A semi-onda: perchè in uscita si vede solo il contributo della semi-onda positiva della tensione sinusoidale in ingresso. Raddrizzatore a doppia semi-onda - Ponte di Graetz Consideriamo un circuito con un generatore di tensione sinusoidale , 4 diodi in configurazione di ponte di Graetz, e un carico Allora: VS RL V > Vγ VS Vo v (t) =s V cos(ωt)s v (t) =o { v (t) − Vs γ 0 se v (t) > Vs γ se v (t) < Vs γ v (t)o v (t)s Vo VS R .L Appunti componenti 6 → D1 e D3 accesi, D2 e D4 spenti → → D2 e D4 accesi, D1 e D3 spenti → NB: Il segnale inizia dopo e finisce prima del semiperiodo di . Questo circuito prende il nome di raddrizzatore a doppia semi-onda: Raddrizzatore: perchè valutando la tensione in uscita in continua, si ottiene un segnale costante (valore medio non nullo) e non più una sinusoide. A doppia semi-onda: perchè sia il contributo della semi-onda positiva sia quello della semi-onda negativa si vedono in uscita. Rilevatore di picco Consideriamo un circuito formato da un generatore di tensione sinusoidale, un diodo e un condensatore con tensione ai suoi capi . Allora: Quando il diodo si accende fa caricare il condensatore fino a che . v (t) >s 0 i(t) = = R v (t)0 > R v (t)−2Vs γ 0 → v (t) >s 2Vγ v (t) <s 0 i(t) = =R v (t)0 >R −v (t)−2Vs γ 0 → v (t) <s −2Vγ v (t)o v (t)s Vo Vo v (t) =s V cos(ωt)s v (t) >s Vγ V (t) =o V =o V −s Vγ Appunti componenti 7 A questo punto, poichè il condensatore non può scaricarsi e il diodo non può riaccendersi, dato che non può superare , il valore di uscita resta costante. Riportiamo anche i valori della corrente : NB: Per determinare quando il diodo è interdetto si deve risolvere , che dà come soluzione . Rilevatore di picco con carico NB: Se aggiungessimo un carico in parallelo al condensatore, quando il diodo si spegne, il condensatore si scarica fintanto che la tensione in ingresso non torna ad essere maggiore della . In uscita si ottiene la cosiddetta tensione di ripple, che presenta una ondulazione residua . Circuito di clipping Consideriamo un circuito con un generatore di tensione sinuosidale, una resistenza, un diodo e un generatore di tensione continua come in figura: Allora: v (t)s VS v (t) =o { v (t) − Vs γ V − Vs γ se t < T/4 se t > T/4 iD i (t) =D { C = ωV sin(ωt)dt dvo s 0 se t < T/4 se t > T/4 i (t) =D 0 t = 4 T RL Vγ ΔV v (t) =s V cos(ωt)s v (t) =o { v (t)s V + VR γ se v (t) < V + Vs R γ se v (t) > V + Vs R γ Appunti componenti 10 → interdizione → saturazione → zona attiva diretta → zona inversa 2.2 Zone di funzionamento 2.2.1 Zona attiva diretta I =B 0 I >B 0, 0 < V ≤CE VCE,sat I >B 0,V >CE VCE,sat I <B 0,V <CE 0 Appunti componenti 11 Corrente di base → tra base ed emettitore: BJT si comporta come generatore di corrente controllato in corrente : Condizioni: → NPN → PNP 2.2.2 Zona di saturazione Si deve verificare che: 2.2.3 Zona di interdizione 2.3 Applicazioni 2.3.1 BJT come amplificatore I =C β IF B I =E (β +F 1)IB I =B (1 − α )I (e −F ES VT VEB 1) IC IB I =C I (e −S VT VBE 1) V <BC 0 V <CB 0 V =BE,on 0.7V V =CE,sat 0.2V I >B βF IC Appunti componenti 12 , con = componente continua, = componente alternata Se → retta di carico e non ci sono oscillazioni Se → pendenza retta relazione . Da questa relazione si ricava che: . Dalla retta di carico invece si ha che: . Quindi: → dove guadagno invertente. 2.3.2 BJT come interruttore → in interdizione → → zona attiva diretta → , se se Esercizi Obiettivo: determinare i punti di lavoro dei BJT. Ipotizzare zona di funzionamento Sostituire al BJT il loro modello equivalente Risolvere determinando il punto di lavoro Verifica delle ipotesi fatte In generale: NPN: PNP: Tip: Ipotizzare il BJT sempre in zona diretta, salvo situazioni che suggeriscano un altro funzionamento 3-MOS 3.1 Transistor ad effetto di campo I transistor MOSFET sono una delle due categorie di transistor a effetto di campo. A loro volta essi possono essere ad arricchimento o a svuotamento e per entrambi esiste la versione NMOS e PMOS. V (t) =BE V +BE v (t)be VBE v (t)be Δv (t) =be 0 I =C RC V −VCC CE Δv (t) =be  0 gm = =dvbe dic VT IC i −C V (t)BE I =C gm ∗ v (t)be I =C − RC VCE v (t) =ce −gm ∗ R ∗C v (t)be −gm ∗ R =C Av v <I VBE,on I =C 0, v =o VCC V <BE,on v <I VH I =B RB v −Vi BE,on v =o V −CC β RF C RB v −Vt BE,on V =H V +BE,on (v − β RF C RB CC V )CE,sat v =o VCE,sat I =C RC V −VCC CE,sat v >I V , v =H o VCE,sat V =BE,on 0.7V ,V =CE,sat 0.2V ,β =F 100 V =EB ,on 0.7V ,V =EC ,sat 0.2V ,β =F 50 Appunti componenti 15 Se e , allora il transistor è in zona lineare e si comporta come una resistenza Infatti, nel canale tra Drain e SOurce si instaura la corrente , dove dipende dalla lunghezza del body, dalla larghezza del canale, dalla capacità dell’ossido di silicio e dalla mobilità dei portatori di carica e il termine è trascurabile. In definitiva la corrente nel caso di zona lineare è pari a . La resistenza a cui è paragonato il transistor ha valore: . Man mano che aumenta, poichè il source è a massa e al drain è applicata la tensione , si avrà che il canale presenterà tensioni diverse ai due estremi, in particolare quella del source sarà sempre a massa, mentre al drain la tensione aumenterà. Questo farà sì che il canale si assottigli verso il Drain fino a chiudersi del tutto quando si raggiunge la condizione di pinch-off, in cui . In questa condizione, si raggiunge la zona di saturazione e la corrente tra drain e source ha raggiunto il suo valore massimo, pari a . Il transistor si comporta come un generatore di corrente, controllato in tensione. Aumentando ulteriormente il canale si stringe e la corrente ha una dipendenza residua da : questo prende il nome di modulazione della lunghezza di canale. Caratteristica: V ≈DS 0 V >G VTN R .DS I =DS K (V −n GS V −TN ) ∗2 VDS VDS Kn 2 VDS I =DS K (V −n GS V )VTN DS RDS R =DS K (V −V )n GS TN 1 VDS VD V =DS V −GS VTN I =DS (V −2 Kn GS V )TN 2 VDS VDS Appunti componenti 16 3.3.2 MOS ad arricchimento - PMOS Qualora si consideri un transistor di tipo PMOS, le formule resterebbero le stesse, ma si dovrebbero operare le seguenti sostituzioni: , con Le formule diventano quindi: Interdizione: Lineare: , se e Saturazione: se e 3.3.3 MOS a svuotamento V →GS VSG V →DS VSD I →DS ISD V →TN −VTP V <TP 0 I =SD 0,V ≤SG −VTP I =SD K (V +p SG V )VTP SD V >SG −VTP V ≤SD V +SG VTP I =SD (V +2 Kp SG V ) ,TP 2 V >SG −VTP V >SD V +SG VTP Appunti componenti 17 Per quanto riguarda la caratteristica dei diodi a svuotamento, il canale tra Drain e Source, che sono bacini drogati P, è già presente e non dipende dalla formazione dello strato di inversione. Questo fa sì che il MOS a svuotamento sia normalmente chiuso in quanto per (per NMOS) o per (per PMOS) conduce, applicando (o ). L’interdizione si ha con o con . Altra differenza: per NMOS , mentre per PMOS . Caratteristica: 3.4 Applicazioni 3.4.1 Amplificatore Simili agli amplificatori BJT, si usano MOS in saturazione. 3.4.2 Interruttore Si utilizzano MOS in una zona compresa tra l’interdizione e la zona lineare. Funzionano meglio rispetto ai BJT. V =GS 0 V =SG 0 VDS VSD V <GS VTN V >SD VTP V ≤TN 0 V ≥TP 0 Appunti componenti 20 In un amplificatore ideale, la tensione in uscita è data da , dove è detto guadagno dell’amplificatore. La sorgente di un amplificatore è rappresentabile con un circuito equivalente di Thevenin, ossia un generatore di tensione e una resistenza in serie. L’amplificatore è poi tipicamente connesso ad un carico, rappresentato dalla resistenza , su cui cade la tensione . Nella situazione ideale si vorrebbe che , tensione in ingresso sull’amplificatore, fosse proprio uguale a e quindi che , ossia che la tensione in ingresso amplificata arrivasse tutta sul carico. 4.4.2 Amplificatore reale Negli amplificatori reali tuttavia, e . Un amplificatore reale può essere rappresentato come un generatore di tensione controllato in tensione. Inoltre, esso presenta una resistenza in ingresso e una resistenza in uscita . Provando ad esprimere le tensioni in ingresso e in uscita si ottengono le seguenti equazioni: , partitore di tensione , partitore di tensione Si può osservare che, se l’amplificatore fosse ideale, si avrebbe: → → Un sistema reale non può soddisfare queste condizioni, dunque l’obiettivo è quello di avere la resistenza in ingresso molto grande e la resistenza in uscita molto piccola. La progettazione di un amplificatore parte proprio dalle resistenze, dopodiché ci si occupa del guadagno 4.2 Soluzioni per amplificatori Si possono realizzare amplificatori utilizzando i BJT. Tuttavia questi funzionando a stadio elementare non possono assicurare un guadagno molto grande. Una possibile soluzione è quella di mettere in cascata più di un amplificatore BJT in modo da averne uno multistadio. Anche in questo caso però si avrebbe la problematica della deriva, ossia della deviazione del comportamento del dispositivo con il suo prolungato utilizzo. Questo effetto lo si ha soprattutto per componenti attivi, che non necessitano di alimentazione. 4.3 Amplificatore operazionale V =OUT A ∗ VIN A Vs RS RL VL VIN VS V =OUT VL V =S  VIN V =OUT  VL RIN ROUT V =IN R +RIN S R ∗VIN S V =L =R +RL OUT V ∗ROUT L R +RL OUT aV ∗RIN L V =IN VS = R ∗RS IN RIN 1 ⟺ R →IN ∞ V =L VOUT =R +ROUT L RL 1 ⟺ R =OUT 0 RIN ROUT a. Appunti componenti 21 Esiste una tipologia di amplificatore costituito solo da componenti passivi: l’amplificatore operazionale oppure amplificatore multi-stadio con ingresso differenziale. E’ detto operazionale in quanto venivano utilizzati proprio per lo svolgimento di operazioni. E’ costituito da transistor, diodi e resistenze e sfrutta la retroazione. 4.3.1 Caratteristica ingresso-uscita L’amplificatore operazionale è così fatto: = tensione al morsetto non invertente = tensione al morsetto invertente = tensione in uscita = terminali di alimentazione → non influenzano il guadagno, ma Il comportamento ideale di un amplificatore operazionale è il seguente: , con = tensione differenziale L’amplificatore operazionale reale invece è rappresentato così: La caratteristica: V+ V− Vo V ,VCC EE V ≤o ∣V ∣alimentazione i =+ i =− 0 → R =IN ∞,R =OUT 0 V =o a(V −+ V ) =− aVd Vd a = ∞ Appunti componenti 22 molto piccole molto grande, molto piccola Valori tipici di guadagno: , in dB (100 - 120) sono dette tensioni di saturazione → Questo significa che in ingresso è possibile mettere al massimo tensioni nell’ordine dei micro-Volt. Poichè l’amplificatore funziona solo nel tratto compreso tra e , da solo un amplificatore è poco utile. 4.3.2 Retroazione negativa In genere un amplificatore operazionale è collegato a componenti passivi esterni che permettono l’implementazione di una retroazione negativa, cioè che consentono di riportare l’uscita come un ingresso al morsetto invertente. sono in serie e attraversate dalla stessa corrente: infatti al nodo si può scrivere l’equazione delle correnti Ricaviamo il valore della tensione di uscita Allora: → Equazione della retta di carico. Intersecando l’equazione della retta di carico con la caratteristica dell’amplificatore si ottiene il suo punto di lavoro . i , i+ − RIN ROUT a = 104 : 106 V ,Vo,MIN o,MAX V ≈d μV Vo,min Vo,max R ,RF G i +F i =G i =− 0 ⟺ i =F −iG V :o V =o a(V −+ V ) =− aVd V =+ Vi V =− V =G Vo R +RG F RG V =d V −+ V =− V −i Vo R +RG F RG V =o (V −RG R +RG F i V )d Q Appunti componenti 25 L’impedenza in ingresso all’amplificatore è infinita. Buffer di tensione Un caso particolare di amplificatore non invertente è il buffer di tensione, in cui: . In questo caso: . Utilizzo: serve a ridurre gli effetti di carico, ossia collegamento un carico ad un circuito con generatore di tensione e resistenza in serie, si avrebbe che la tensione sul carico e in particolare si avrebbe un partitore di tensione rispetto . Collegando invece un buffer di tensione di questo tipo, si avrebbe che la tensione in ingresso all’amplificatore è , quella in uscita è e , per le caratteristiche ideali del buffer. Impedenza in ingresso pari a . Amplificatore invertente E’ invertente perchè la tensione di ingresso è collegata al morsetto invertente (-). E’ anche retroazionato negativamente, quindi: . Poichè , dato che è collegato a massa, anche . ATTENZIONE: non è collegata a massa, ma è comunque nulla. Prende il nome di massa virtuale! Applicando la seconda relazione invece abbiamo che: Quindi: Considerazione sul guadagno: , dunque è invertente. In linea di principio . L’impedenza in ingresso vale . Sommatore invertente R =F 0,R =G ∞ A =v 1 RL RS V =L  Vs Vs V =IN VS V =OUT VL V =OUT A V =v IN VIN ∞ V =+ V , i =− + i =− 0 V =+ 0 V =− 0 V− i =G iF i =G = RG V −Vi − RG Vi i =F = RF V −V− o RF −Vo V =o VRG −RF s A =V < RG −RF 0 ∣A ∣ <V 1 RG Appunti componenti 26 La configurazione di sommatore invertente lineare per la linearità dell’amplificatore operazionale, dunque vale il principio di sovrapposizione degli effetti. Dato un circuito lineare con più sorgenti, è possibile determinare l’uscita del circuito, valutando le uscita che si otterrebbero spegnendo tutti i generatori tranne uno e facendo questo per tutte le sorgenti presenti. Sommando poi i singoli contributi si ottiene l’uscita del circuito di partenza. In questo caso, poichè abbiamo due generatori di tensione, spegnerli significherà sostituirli con un corto circuito. Supponiamo di spegnere , allora si avrebbe che: non è attraversata da corrente perchè da un lato è collegata a massa e dall’altro a , dunque è come se non ci fosse. Poichè la configurazione restante è quella di un amplificatore invertente, possiamo scrivere che: . Analogamente possiamo fare lo stesso ragionamento spegnendo e ottenendo che: . Quindi l’uscita . Inoltre, se . Un’applicazione di un sommatore invertente è quella di un mixer audio. Amplificatore differenziale SI procede in modo analogo al sommatore invertente, dunque spegnendo le sorgenti lasciandone accesa solo una e valutando i singoli contributi. Supponiamo di spegnere : v2 RG2 V =− V =+ 0 V =o ′ V RG1 −RF 1 v1 V =o ′′ V RG2 −RF 2 V =o V +o ′ V =o ′′ −R ( +F RG1 V1 ) RG2 V2 R =G1 R =G2 R →F V =o −(V +1 V )2 V2 Appunti componenti 27 Retroazione negativa → sono partitore di tensione rispetto a → . Configurazione di amplificatore non invertente, quindi Spegnendo : Retroazione negativa → è come se non ci fossero Si riconosce l’amplificatore invertente: Allora: . Caso particolare: → Convertitore corrente-tensione (o Amplificatore a trans-resistenza) L’amplificatore a trans-resistenza presenta una sorgente di corrente in ingresso e un’uscita in tensione, per questo è anche chiamato convertitore corrente-tensione. Retroazione negativa con massa virtuale su . → Da cui si ricava che: . NB: E’ importante guardare sempre il vero della corrente in questo caso considerata entrante (da sinistra a destra) in . Se fosse in verso opposto, allora . i =+ 0 R ,R1 2 V1 V =+ V1 R +R1 2 R2 V =o ′ V (1 ++ ) =RG RF V (1 +1 R +R1 2 R2 )RG RF V1 R ,R1 s V =0 ′′ V RG −RF 2 V =o V (1 +1 R +R1 2 R1 ) −RG RF VRG RF 2 R =2 R ,R =F 1 RG V =o (V − RG RF 1 V )2 V− i =− 0 I =i i =RF =RF V −V− o RF −Vo V =o −R IF i i ,RF RF V =o R IF i Appunti componenti 30 Come già visto in precedenza, un amplificatore reale non presenta resistenza in ingresso infinita e resistenza in uscita nulla. Tipicamente , mentre decine di . L’effetto della retroazione è proprio quello di aumentare la resistenza in ingresso vista dalla sorgente, mentre riduce quella in uscita. Rapporto di reiezione di modo comune La tensione di modo comune è così chiamata perchè è applicata sia al morsetto invertente sia a quello non invertente. La relazione dell’uscita sarebbe: . Tipicamente il secondo termine è trascurabile. Raccogliendo , con (Rapporto di reiezione di modo comune) tipicamente valutato in dB. L’obiettivo è che per annullare l’effetto del modo comune. Come se ne tiene conto? L’effetto della reiezione di modo comune è che viene modificata la tensione di offset, dunque . Riassumendo: Se corto-circuitassi gli ingressi mi aspetterei che dato che , ma non è così perchè è presenta una tensione di modo comune non nulla. Viceversa, se , l’uscita perchè ci sarebbe una tensione di offset non nulla. Rapporto di reiezione delle tensioni di alimentazione (PSRR) r ≈d MΩ r ≈o Ω ViCM V =o aV +d a VCM CM a : V =O a(V +d V )a aCM CM =a aCM CMRR CMRR→∞ =CMRR 1 ΔVCM ΔVoffset V =o 0 V =d 0 V =CM 0 V =o  0 Appunti componenti 31 Se ponessi in ingresso una tensione di modo comune nulla, cioè corrispondente ad un corto-circuito tra e poi posto a massa, avremo in uscita una tensione di offset non nulla. Possiamo valutare questo con il rapporto di reiezione delle tensioni di alimentazione: . 4.5.2 Non idealità dinamiche Guadagno di anello aperto finito e dipendente dalla frequenza Il guadagno di anello aperto non è costante, ma dipende dalla frequenza. Osservando il suo andamento nel dominio delle frequenze ci si accorge che è assimilabile al comportamento di un filtro passa basso. Questo significa che a basse frequenze, l’amplificatore è pressoché ideale, mentre più si aumentano le frequenze più l’amplificatore si allontana dall’idealità. Infatti in quel caso il guadagno non è più molto grande, ma decresce molto velocemente. Detta la frequenza in corrispondenza del quale vi è il polo (che fa decrescere il modulo), possiamo definire la frequenza di taglio (Gain Bandwidth Product). Considerato questo andamento, se dovessi retro-azionare il sistema potrei avere problemi di instabilità. Slew-rate V ,V+ − = PSRR 1 ΔValimentazione ΔVoffset a fA f =T a f =0 A GBW Appunti componenti 32 Un amplificatore per funzionare deve caricare delle capacità. Per fare ciò necessita di correnti, che però fanno variare la velocità con cui varia la tensione di uscita. Il parametro di slew rate identifica proprio la variazione della tensione di uscita nel tempo, cioè valuta la sua derivata: V/S Questo valore di slew rate deve essere dello slew rate fornito nel datasheet, in modo che il segnale di ingresso venga amplificato senza che siano introdotte delle distorsioni. Infatti, se SR fosse maggiore, l’amplificatore non riuscirebbe a fornire sufficiente corrente affinchè la tensione in uscita segua quella posta in ingresso. SR = ∣ ∣ = δt δVo ∣ω(1 + V cos(ωt)∣ = RG RF i0 ω(1 + )V RG RF i0 ≤