R
322 k
15 V
in
+in
15 V 0
T
1T
2T
4T
5VC2 ≃ 8.0 V
R
44.7 k
T
3D
Z6.2 V
out R
110 k
R
210 k
D
1D
2T
6T
7fig:amp_7_ca3046
C
110 F
C
210 F +
+
R
74.7 k
R
6R
556
56
R
810
R
910
≃ 0 V
0.65 V+
0.65 V IM ≃1.33 mA 11
10 9
7 6
13 3
4
2 1 5
IE ≃ 1.40 mA
8
14 12
Amplificatore differenziale con stadio di uscita emitter follower a simmetria complementare
t
p1t
p2t
p3t
p4CA3046
T
1. . . T
52n2905
2n2219 2n2222
T1 . . . T5 T6 . . .T7 hfe 100 50 . . . 300
fT 350 350 Mhz Ccb 0.45 8 pF VA 100 100 V
in
out
±15 V
tp1 tp2
tp4
tp3
Banda passante di un amplificatore
C
L× 100
R
LR
HC
H1 2 R
LC
Lf
L= 1
2 R
HC
Hf
H=
Un amplificatore puo' avere una frequenza di taglio inferiore.
Si possono costruire amplificatori che arrivano fino alla corrente continua e quindi non hanno una frequenza di taglio inferiore f
L. Ma ogni amplificatore ha sempre almeno una frequenza di taglio superiore f
H.
Amplificatore ideale da 40 dB con
cella RC passa basso e passa alto.
Banda passante di un amplificatore a banda larga
frequenza di
taglio inferiore frequenza di
taglio superiore
A = A
0⋅ j f /f
L1 j f / f
L⋅ 1
1 j f /f
HBanda larga:
f
H/ f
L≠ 1
Banda stretta:
f
H/ f
L≃ 1
Risposta all'onda quadra di un amplificatore
fronte di salita
tilt
uscita
ingresso
Fronte di salita
uscita ingresso
v t =V
2 V
1−V
2⋅ e
−t / = R
HC
H= 1 2 f
Ht
r= t
90% t
10%
= [ log (0.9) – log (0.1) ] = log (9) = 2.2 ∙
= 2.2 / (2 f
H) = 0.35 / f
Ht
r: tempo di salita (rise time) t
f: tempo di discesa (fall time)
In un amplificatore lineare tempo di salita e tempo di discesa sono identici.
t i l t
uscita
ingresso
Al termine del fronte di salita inizia il decadimento esponenziale tipico all'uscita di una cella passaalto:
v(t) = v
iexp (t /
L) v
i: tensione iniziale
dv/dt = v
i/ τ
Lpendenza iniziale
L= R
LC
L= 1 / (2 f
L) = v
i/ dv/dt
Risposta all'onda quadra di un amplificatore
f
H/ f
L= 10 kHz / 100 Hz
f
H/ f
L= 3 kHz / 300 Hz
Frequenze di taglio multiple
frequenza singola: f
H1= 20 kHz frequenza dominante:
f
H1= 20 kHz f
H2= 200 kHz due frequenze eguali:
f
H1= f
H2= 20 kHz
Approssimativamente, i tempi di salita si sommano in modo quadratico:
t20 = 17.5 s fH = 20 kHz t200 = 1.75 s fH = 200 kHz t20,20 = 27 s fH = 12.9 kHz t20,200 = 17.6 s fH = 19.8 kHz
Risposta all'onda quadra di un amplificatore con frequenze di taglio multiple
—— f
H1= f
H2= 20 kHz
1,2= 7.96 s t
r= 27 s —— f
H1= 20 kHz f
H2= 200 kHz
1,2= 7.96 , 0.796 s t
r= 17.6 s —— f
H= 20 kHz (singola)
1= 7.96 s t
r= 17.5 s
In prima approssimazione, i tempi di salita si sommano quadraticamente.
(17.5 ∙ √ 2 = 24.7)Risposta di un amplificatore con frequenze di taglio multiple
Banda passante di un amplifcatore con due frequenza di taglio f
H:—— f
H1= f
H2= 20 kHz
—— f
H1= 20 kHz f
H2= 200 kHz —— f
H= 20 kHz (singola)
19.8 kHz 12.9 kHz
20 dB per decade
40 dB per decade
alimentazione
out +15 V
15 V 0 V
0 V
0 V in in +
t
p20 V
+ +
+ xyz
+
condensatori elettrolitici
chiave Amplificatore con chip CA3046
t
p1t
p3t
p4Circuito stampato visto dal lato componenti
Attenzione alla polarita' dei diodi alimentazione
uscita
15 0 +15 0 +
+
+ xyz
+
condensatori elettrolitici
ingressi
2n2905 2n2219
diodo zener
2 x 1n4148
+
fig:pcb_7_ca3046
t
p2t
p1t
p3t
p4Codice dei colori per i valori dei componenti elettronici
Valori standard della serie E121.0 1.2 1.5 1.8 2.2 2.7 3.3 3.9 4.7 5.6 6.8 8.2
0 nero
1 marrone
2 rosso
3 arancio
4 giallo
5 verde
6 blu
7 viola
8 grigio
9 bianco
prima cifra 4
seconda cifra
7 moltiplicatore
103
tolleranza 2 % (oro = 5%)
= 47 k
fig:codice_colori
Misura di guadagno e banda passante
+
−
Misura del guadagno di modo comune
+15 V
−15 V
V
cV
oV
o/ V
c= A
cMisura di guadagno e banda passante
+
−
Misura del guadagno
di modo differenziale 2 V
dV
+V
−V
oV
o/ V
+= V
o/ 2 V
d= A
d/ 2
+15 V
−15 V
Misura del guadagno
Il guadagno e' un rapporto tra due tensioni.
E' opportuno che i due canali di misura siano uguali il piu' possibile.
10 k
Capacita' del cavo: ~ 100 pF/m
Costante di tempo = 10 k 100 pF = 1 s F
H= 1 / 2 = 160 kHz
Nei collegamenti in laboratorio per i segnali si utilizzano cavi schermati coassiali:
● per proteggere i segnali da interferenze esterne;
● per evitare la deformazione dei segnali veloci dovute alle riflessioni alle estremita' del cavo.
Collegare direttamente un cavo di uno strumento di misura ad un nodo di un circuito puo' interferire molto con il funzionamento del circuito.
100 pF
20 pF