Cos’è un amplificatore invertente?
Un amplificatore invertente (noto anche come un amplificatore operativo invertente o un op-amp invertente) è un tipo di circuito amplificatore operativo che produce un’uscita che è fuori fase rispetto al suo ingresso di 180o.
Questo significa che se l’impulso di ingresso è positivo, allora l’impulso di uscita sarà negativo e viceversa. La figura qui sotto mostra un amplificatore operazionale invertente costruito usando un op-amp e due resistenze.
Qui applichiamo il segnale d’ingresso al terminale invertente dell’op-amp tramite la resistenza Ri. Colleghiamo il terminale non invertente a terra. Inoltre, forniamo il feedback necessario per stabilizzare il circuito, e quindi per controllare l’uscita, attraverso un resistore di feedback Rf.
Matematicamente il guadagno di tensione offerto dal circuito è dato come
dove,
Tuttavia, sappiamo che un amplificatore operazionale ideale ha un’impedenza d’ingresso infinita a causa della quale le correnti che scorrono nei suoi terminali d’ingresso sono nulle cioè.e. I1 = I2 = 0. Quindi, Ii = Se. Quindi,
Sappiamo anche che in un amplificatore operazionale ideale la tensione agli ingressi invertenti e non invertenti sono sempre uguali.
Come abbiamo messo a terra il terminale non invertente, tensione zero appare al terminale non – invertente. Ciò significa che V2 = 0. Quindi, anche V1 = 0. Quindi, possiamo scrivere
Dalle due equazioni precedenti, otteniamo,
Il guadagno di tensione dell’amplificatore operazionale invertente o invertente è,
Questo indica che il guadagno di tensione dell’amplificatore invertente è deciso dal rapporto tra la resistenza di feedback e la resistenza di ingresso con il segno meno che indica l’inversione di fase. Inoltre, è da notare che l’impedenza d’ingresso dell’amplificatore invertente non è altro che Ri.
Gli amplificatori invertenti presentano eccellenti caratteristiche lineari che li rendono ideali come amplificatori DC. Inoltre, sono spesso utilizzati per convertire la corrente di ingresso nella tensione di uscita sotto forma di amplificatori di transresistenza o transimpedenza. Inoltre, questi possono anche essere utilizzati in mixer audio quando sono usati sotto forma di amplificatori di somma.