Amplificatore operazionale lineare : esercizi risolti

Esercizio 1

v_i=6V
v_o=-18V
R_i=3 kΩ
R_f=?

[R_f=9 kΩ ]

Esercizio 2

v_i=10V
R_i=2 kΩ
R_f=5 kΩ
v_o=?
Dire poi, che valore bisogna attribuire a R_f per ottenere una v_o=50V

[v_o=35V, R₂=8 kΩ]

Esercizio 3

R_i=R_f=1 kΩ
v_i=10V
v_o=?

[v_o=10V ]

Esercizio 4

R_i=2,2 kΩ
|A_cl|=100
R_f=?

[ R_f=220 kΩ ]

Esercizio 5

Determinare l’impedenza di input e l’impedenza di output se sul data-sheet del componente si hanno ad anello aperto Z_i=2 MΩ e Z_o= 75 Ω con A_ol=200.000.

sapendo che R_i=10kΩ ed R_f=230 kΩ trovare poi il guadagno ad anello chiuso.

[Z_i(cl)=17,2 GΩ | Z_o(cl)=8,7 mΩ | A_cl=23,3 ]

Esercizio 6

Determinare il guadagno di tensione complessivo per il seguente amplificatore

A_ol=150.000
R_f=47kΩ
R_i=4,7kΩ

[ 11 ]

Esercizio 7

Per il seguente circuito determina A_cl , v_o e v_f.

v_i=10mV
R_i=1,5kΩ
R_f=560kΩ

[ 374,3 | 3,73 mV | 10 mV]

Esercizio 8

Trova il valore di R_f che produce il guadagno ad anello chiuso A_cl=50,
sapendo che R_i=1kΩ

[ 49 kΩ ]

Esercizio 9

Per il seguente amplificatore operazionale invertente

R_i=1 kΩ
R_f=100 kΩ
A_ol=50.000
Z_i=4 MΩ
Z_o=50 Ω

Trovare il guadagno e le impedenze di ingresso e di uscita ad anello chiuso.

[ A_cl=100 | Z_i(cl)=1 kΩ | Z_o(cl)=50 Ω ]

Esercizio 10

Per l’ amplificatore operazionale non invertente

dove

R_i=2,7 kΩ
R_f=560 kΩ
A_ol=175.000
Z_i=10 MΩ Z_o=75 Ω

Trovare le impedenze di ingresso e di uscita ad anello chiuso

[ Z_i(cl)=8407 MΩ | Z_o(cl)=90 mΩ ]

Esercizio 11

Supponendo gli operazionali ideali.

R_i=R_f=1 kΩ
v₁=5V
v₂=10V
v_o=?

[v_o=20V ]

Esercizio 12

Nel seguente circuito

Dimensionare le resistenze per ottenere v_o=v₂-2v₁.

Esercizio 13

Determinare l’espressione della tensione di uscita del circuito seguente:

Esercizio 14

Nel circuito assegnato calcolare il valore della tensione di uscita e la corrente circolante nel diodo Zener sapendo che R=2 kΩ e V_z=7V.

[v_o=14 V | i_z=3,5 mA ]

Esercizio 15

Ricavare la funzione di uscita del seguente circuito

Esercizio 16

Trovare la tensione di uscita, la corrente erogata dall’amplificatore operazionale, la corrente nel diodo Zener e la corrente nel carico del seguente circuito.

v_i=15 V
R=500 Ω
R_i=1 kΩ
R_f=2,2 kΩ
R_L=5 kΩ
V_z=3,3 V

[v_o=-7,26 V | i_o=-4,75 mA | i_z=20,1 mA ]

Esercizio 17

Progettare un circuito che possa amplificare di 5 volte la media aritmetica di tre segnali, cioè che possa fornire in uscita un valore pari a:

Esercizio 18

Calcolare il valore di v₁ affinché la tensione di uscita del circuito disegnato abbia valore nullo, sapendo che v₂=-7,8 V.

[ 3V ]

Esercizio 19

Calcolare le correnti erogate dai due operazionali.

R_i1= 40 kΩ
R_f1= 120 kΩ
R_i2= 20 kΩ
R_f2= 80 kΩ
R₁= 6 kΩ
R₂= 8 kΩ
E= 2V

[ i_o1=-3,05 mA | i_o2=2,1 mA ]

Esercizio 20

Determinare l'espressione generale della tensione di uscita del circuito disegnato, calcolare poi il valore dell'uscita nell’ipotesi che tutte le resistenze siano uguali e che il segnale di ingresso valga 4V.

[ se tutte le resistenze fossero uguali v_o=2 V ]

Esercizio 21

Trovare l’espressione della tensione di uscita del circuito disegnato in funzione dei due segnali di ingresso

[ v_o=4v₁-v₂ ]

Esercizio 22

Determina la tensione di uscita nel circuito seguente.
R_f=48 kΩ
R₁=12 kΩ
R₂=11,5 kΩ
R₃=12 kΩ
R₄=12 kΩ
V_ref=+5V

[v_o=-0,45 V ]

Esercizio 23

Il circuito disegnato è usato per generare tensioni di riferimento all'interno di un certo campo di variabilità.
Determinare tale intervallo considerando ideale il comportamento del diodo Zener ed usando i dati assegnati.

R=6 kΩ
R₁=10 kΩ
R₂=10 kΩ
R_f=90 kΩ
R_i=60 kΩ
V_cc=+15V
i_R=2 mA

[ 3,75 V < v_o < 7,5 V ]

Esercizio 24

Calcolare la tensione di uscita dell’operazionale, il valore della batteria (E) e la corrente che circola nel diodo Zener.

R₁= 3 kΩ
R₂= 450 Ω
R_i= 4 kΩ
R_L= 4 kΩ
i_RL= 3 mA
V_z=4,5 V

[ v_o=12V | E=10 V | i_z=7,5 mA ]

Esercizio 25

Nel circuito indicato, ricavare la tensione di uscita e le condizioni per le quali il segnale di uscita sia proporzionale alla differenza dei due segnali di ingresso.

Esercizio 26

Ricavare la relazione tra gli ingressi e l'uscita del seguente amplificatore per strumentazione dove gli operazionali presenti si assumono a comportamento ideale.