Ricava l’espressione del guadagno nella configurazione non invertente

Benvenuti su Esercizi Svolti, il vostro punto di riferimento per comprendere e risolvere anche i vostri esercizi di elettronica. Prima di iniziare a introdurre l’amplificatore non invertente, se hai dubbi sul concetto di amplificazione e amplificatore ti consigliamo di passare da qui \( \rightarrow \) il concetto di amplificazione e amplificatore.

In questo articolo, ci immergeremo nel mondo dell’amplificatore, con la caratteristica della configurazione non invertente. Esploreremo il funzionamento di questi circuiti e focalizzeremo la nostra attenzione sul guadagno di questo circuito.

Gli amplificatori con configurazione non invertente sono uno dei tipi più comuni di amplificatori utilizzati nel mondo dell’elettronica. La loro caratteristica distintiva è quella di amplificare un segnale in ingresso senza invertirne la fase.

Questa configurazione è ampiamente usata in applicazione audio, sistemi di amplificazione di segnali deboli, e in molti altri contesti in cui è richiesta un’alta fedeltà del segnale.

Inoltre, per eseguire dei calcoli scientifici abbiamo selezionato accuratamente delle calcolatrici che fanno a caso tuo: Quale calcolatrice scientifica utilizzo?

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Testo

Trova l’espressione del guadagno di questo circuito.

Soluzione

Per poter trovare l’espressione del guadagno dobbiamo calcolare il rapporto tra la tensione di output \(V_o\) e la tensione di input \(V_i\), esattamente come di seguito:

\(\frac{V_o}{V_i}\)

In ingresso al morsetto positivo arriva una tensione che dipende dal partitore di tensione formato da \(R_3\) e \(R_4\) per cui, chiamata, \(V_{R_4}\) la tesnione che cade sulla resistenza \(R_4\) ,si ha :

\(V_{R_4}=\frac{R_4}{R_3+R_4}v_i\)

Poiché l’amplificatore è in configurazione non invertente allora la tensione di output \(v_0\) sarà data da:

\(V_0= (1+\frac{R_2}{R_1})v_{R_4}\)

Da cui, sostituendo la valorizzazione di \(V_{R_4}\) si ottiene:

\(V_o=(1+\frac{R_2}{R_1})(\frac{R4}{R_3+R_4})v_i\)

Per cui l’espressione del guadagno può essere ottenuta esplicitando ed è pari a:

\(\frac{v_o}{v_i}=(1+\frac{R_2}{R_1})(\frac{R_4}{R_3+R_4})\)