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Strumenti PCB
Calcolo larghezza piste PCBCalcolo impedenza PCBCoppie differenziali e diafoniaCalcolo via PCB
Componenti
Codice colori resistoriCodice colori induttoriCodice resistori SMDValori min/max dei resistoriCodici dei condensatoriDeclassamento dei condensatoriTemperatura di giunzione
Progettazione
Partitore di tensioneResistenze pull-up / pull-downLegge di OhmResistenza per LEDDiodo ZenerResistenze in serie / paralleloCondensatori in serie / paralleloFiltro RC / RLTimer 555Carica del condensatoreAutonomia della batteriaMisura RTDAmplificatore operazionaleConvertitore ADC/DACLivello di confidenza BER
Piedinature e connettori

Cavi

Caduta di tensione nei caviSezione dei cavi AWG
Documentazione
MTBF e vita utileImpedenza microstrip e striplineTabella della resistivitàFrequenze radioTolleranza di frequenza: PPM e HzValori dei resistori serie ETolleranza e TCR dei resistoriDeclassamento dei condensatoriConfronto tecnologie dei condensatoriPrefissi SI e notazione ingegneristicaGradi di protezione IPSpessore e peso del rame PCBTest di confidenza BER

Calcolatori

Lunghezza d'ondaConversione PPM / Hz

Convertitori

Convertitore decibelConvertitore RMSPrefissi n/p/µ/m/k/M/GRame PCB: oz ↔ µm

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Amplificatore operazionale

Esplora sei circuiti lineari ideali con amplificatore operazionale, calcola la risposta ad anello chiuso e verifica quando l'uscita prevista supera i limiti di alimentazione selezionati.

Ingressi del circuito

Amplificatore invertente

Imposta il guadagno con una resistenza di ingresso e una di retroazione.

Riferimento e limiti di alimentazione
Vista interattiva del circuito

Topologia selezionata

Schema in stile IEC del circuito con amplificatore operazionale selezionato: Amplificatore invertenteVIN = 500 mVRIN10 kΩRF100 kΩ+−VREF = 0 µVVOUT−+A1

Equazioni ideali ad anello chiuso

Av=−RFRINA_v=-\dfrac{R_F}{R_{IN}}
VOUT=VREF−RFRIN(VIN−VREF)V_{OUT}=V_{REF}-\dfrac{R_F}{R_{IN}}(V_{IN}-V_{REF})
Analisi interattiva

Risposta lineare prevista

Risultato ideale: limiti di alimentazione non verificati
Uscita ideale-5 V
Guadagno ad anello chiuso-10 V/V
Modulo del guadagno20 dB
Corrente di ingresso50 µA
Impedenza di ingresso10 kΩ
Simulatore del segnale

Cronogramma VIN / VOUT

Pilota un ingresso selezionato con una forma d'onda; gli altri ingressi del circuito mantengono il valore CC inserito.

VINVOUT
Cronogramma interattivo dell'ingresso selezionato e dell'uscita ideale dell'amplificatore operazionale-6.4-3.203.26.40 ns750 µs1.5 ms2.25 ms3 msVtVINVOUT
Istante della sonda1.5 ms
VIN(t)0 µV
VOUT(t)-0 µV

Risposta dinamica idealeIl cronogramma usa un modello ideale ad anello chiuso. Non simula larghezza di banda, slew rate, rumore, stabilità, limiti di modo comune in ingresso o saturazione dell'uscita.

Guida alla progettazione analogica

Dimensionare i circuiti fondamentali con amplificatori operazionali

I circuiti invertenti, non invertenti, inseguitori, differenziali, integratori e sommatori usano la retroazione per definire un guadagno o una funzione di trasferimento. Lo strumento collega rapporti fra resistori e costanti di tempo RC alla funzione analogica richiesta.

Metodo e ipotesi

Il calcolo parte da un amplificatore operazionale ideale in regime lineare: guadagno ad anello aperto molto alto, corrente di ingresso nulla e retroazione negativa. I guadagni invertente e non invertente dipendono dai rapporti fra resistori; il sommatore pesa ciascun ingresso, il differenziale richiede rapporti abbinati e l’integratore collega R, C e frequenza alla pendenza della risposta.

Dati di ingresso da verificare

Circuito e funzione prevista

Scegli il circuito adatto al segnale da elaborare. Imposta un guadagno con segno per lo stadio invertente, un guadagno positivo per quello non invertente, coefficienti per ciascun canale del sommatore o una costante di tempo per l’integratore.

Rete di resistori e condensatore

Usa valori pratici e conserva i rapporti importanti. Un amplificatore differenziale respinge correttamente il modo comune solo se i rapporti fra resistori sono abbinati; per un integratore verifica il valore efficace del condensatore e la costante di tempo RC risultante.

Segnali, alimentazione e carico

Confronta le tensioni di ingresso e uscita previste con le tensioni di alimentazione, l’intervallo di modo comune, la capacità di corrente in uscita e il carico. Un guadagno calcolato è inutilizzabile se l’operazionale satura o se banda passante e slew rate non seguono il segnale.

Procedura consigliata

  1. 1Seleziona il circuito, poi imposta guadagno, ponderazione o costante di tempo necessari per la funzione di trasferimento.
  2. 2Scegli valori normalizzati conservando i rapporti fra resistori; per un amplificatore differenziale usa resistori abbinati o una rete integrata quando conta la reiezione di modo comune.
  3. 3Infine verifica margine di tensione, banda passante, stabilità e tolleranze rispetto alla scheda tecnica e allo schema completo prima di fissare i valori.

Esempio verificabile

In uno stadio invertente con Rin = 10 kΩ e Rf = 100 kΩ, il guadagno ideale è −Rf/Rin = −10. Un ingresso di +0,20 V produce quindi −2,0 V se alimentazione, carico e limiti dinamici dell’operazionale lo consentono.

Limiti da considerare

Il modello ideale non copre offset e correnti di polarizzazione all’ingresso, guadagno e banda passante finiti, slew rate, rumore, CMRR, escursione reale ai rail, capacità di corrente o problemi di stabilità con carichi capacitivi. Un integratore reale spesso richiede un resistore di dispersione in parallelo al condensatore per evitare deriva in continua e saturazione.

Domande frequenti

Perché un amplificatore differenziale richiede resistori abbinati?

Una sottrazione precisa e la reiezione di modo comune dipendono dall’uguaglianza dei rapporti fra resistori, non soltanto dei valori nominali. Tolleranze indipendenti trasformano una parte del segnale di modo comune in errore all’uscita; una rete di resistori abbinati di solito migliora il risultato.

Perché un integratore deriva con un ingresso continuo?

Ogni componente continua, compresi offset e correnti di polarizzazione, viene integrata finché l’uscita raggiunge un rail. Un resistore in parallelo al condensatore limita il guadagno in continua e crea un integratore pratico, ma modifica la risposta alle frequenze molto basse.

Riferimenti da consultare

  • Riferimenti del metodo: equazioni della retroazione negli operazionali, scheda tecnica del componente scelto per intervalli di ingresso e uscita e note applicative del produttore per stabilità, rumore, integratori e circuiti differenziali.

Contenuto didattico originale, revisionato per chiarezza tecnica il 20 agosto 2026. Prima di alimentare o produrre il circuito, verifica sempre le schede tecniche, le norme applicabili e il progetto.