Consideriamo il seguente circuito, denominato amplificatore invertente realizzato con operazionale in retroazione negativa:
Lo schema è molto simile a quello dell'amplificatore non invertente. Anche qui possiamo anzitutto osservare la presenza della resistenza di retroazione negativa R2 che collega l'uscita dell'operazionale al suo ingresso invertente. La differenza fra i due schemi circuitali sta semplicemente nello scambio di posizione fra il collegamento di massa e il generatore di ingresso Vin
Applichiamo ora il metodo di studio semplificato all'analisi del nostro schema circuitale. Le ipotesi semplificative i+ = i- = 0 A e Vd = 0 V sono indicate nella figura seguente:
Osserviamo subito che
Vu = V2
come indicato in figura (si osservi che l'uguaglianza è valida in base all'ipotesi Vd = 0 V):
Se ora osserviamo la maglia di ingresso (sempre tenendo conto dell'ipotesi Vd = 0 V) abbiamo che:
V1 = - Vin
Possiamo dunque calcolare la corrente che scorre nella resistenza R1 applicando la legge di Ohm:
i1 = V1/R1 = - Vin/R1
Ma avendo fatto l'ipotesi semplificativa che nell'operazionale non entra corrente, la corrente i1 che scorre in R1 è uguale alla corrente i2 che scorre in R2 (le due resistenze sono virtualmente in serie):
Dunque abbiamo:
V2 = R2 x i2 = R2 x i1 = R2 x (- Vin/R1) = - R2/R1 x Vin
A questo punto possiamo sostituire quest'ultima equazione nella prima:
Vu = V2 = - R2/R1 x Vin
ovvero
da cui osserviamo subito che l'amplificazione vale:
A = Vu/Vin = - R2/R1
Il segno - presente nell'amplificazione giustifica il nome di amplificatore invertente. In pratica la polarità del segnale di uscita in questo amplificatore risulta sempre invertita rispetto alla polarità del segnale di ingresso (se l'uno è positivo, l'altro è negativo e viceversa);
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