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diff --git a/electronics/build/essence_of_electronics.pdf b/electronics/build/essence_of_electronics.pdf Binary files differindex 1355465..2f1aff3 100644 --- a/electronics/build/essence_of_electronics.pdf +++ b/electronics/build/essence_of_electronics.pdf diff --git a/electronics/essence_of_electronics.tex b/electronics/essence_of_electronics.tex index 5965b74..25a569a 100644 --- a/electronics/essence_of_electronics.tex +++ b/electronics/essence_of_electronics.tex @@ -1,9 +1,18 @@ \documentclass[a4paper, 10pt]{article} +% language +\usepackage[italian]{babel} + +% figures +\usepackage{graphicx} + % math packages \usepackage{amsmath} \usepackage{cancel} +% circuits +\usepackage{pst-circ} + \title{Essenza di Elettronica} \author{Naoki Pross} diff --git a/electronics/makefile b/electronics/makefile index 44b9a47..08fb339 100644 --- a/electronics/makefile +++ b/electronics/makefile @@ -3,7 +3,7 @@ BUILD_DIR := build DOCUMENT := essence_of_electronics.tex # tex settings -TEX := lualatex \ +TEX := xelatex \ -interaction=nonstopmode \ -halt-on-error \ -output-directory=$(BUILD_DIR) diff --git a/electronics/tex/opamp.tex b/electronics/tex/opamp.tex index a575ab8..f28f85b 100644 --- a/electronics/tex/opamp.tex +++ b/electronics/tex/opamp.tex @@ -39,12 +39,20 @@ indipendente da $A_{ol}$ In zona di funzionamento lineare si considera $U_d = 0$ V per $-V_{sat} < V_o < V_{sat}$, quindi $A_{ol} = \infty$. - -%% TODO: schema opamp Ud +\begin{figure}[!h] \centering +\begin{pspicture}(5,2) + \pnodes(0,0){A}(0,2){B}(5,1){C}(5,0){G} + \tension(B)(A){$V_d$} + \OA(B)(A)(C) + \tension(C)(G){$V_o$} + \ground(G) +\end{pspicture} +\vspace{1em} +\caption{{\tt op-amp} ideale} +\end{figure} \subsection{Amplificatore Invertente} -Considerando il circuito seguente: -%% TODO: schema invertente +Considerando il circuito seguente. Se $V_d = 0$ l'ingresso inverente \`e a massa virtuale. Pertanto $$i = \frac{V_i}{R_A} \qquad e \qquad i_F = \frac{V_o}{R_F}$$ Se nell'ingresso invertente non scorre corrente ($i_- = 0$) possiamo @@ -52,18 +60,77 @@ asserire che $i = i_F$, quindi $$ - \frac{V_o}{R_F} = \frac{V_i}{R_A} \implies V_o = V_i \cdot\frac{R_F}{R_A}$$ $$ A_V = \frac{V_o}{V_i} \implies A_V = -\frac{R_F}{R_A} $$ +% opamp invertente +\begin{figure}[h] \centering +\begin{pspicture}(8,4) + \pnodes(0,3){A}(3,3){B}(6,3){C}(8,3){D} + \pnodes(3,3){OM}(3,0){OP}(6,1.5){OO} + \pnodes(0,0){G1}(6,0){G2}(8,0){G3} + + \psdots(A)(OO)(OM) + + \OA[OAiminuslabel=$i_-$,OAioutlabel=$i_o$](OM)(OP)(OO) + \ground(OP) + \resistor[intensitylabel=$i$](A)(OM){$R_A$} + \psline(OM)(B) + \resistor[intensitylabel=$i_F$,directconvention=false](B)(C){$R_F$} + \psline(C)(OO) + + \psline[linestyle=dashed]{-}(C)(D) + \resistor[intensitylabel=$i_L$](D)(G3){$R_L$} + \ground(G3) + + \tension(A)(G1){$V_i$} + \ground(G2) + + \tension(OO)(G2){$V_o$} + \ground(G1) +\end{pspicture} +\vspace{1em} +\caption{Configurazione invertente} +\end{figure} + La resistenza d'ingresso ($R_{in}$) del circuito risulter\`a pari ad $R_A$. \`E importante notare, che collegando un carico $R_L$ la corrente d'uscita dell'op-amp risulter\`a $i_o = i_F + i_L$. Bisogna quindi scegliere $R_A, R_F$ e $R_L$ tali da non superare la corrente massima in uscita dell'op-amp. -%% TODO: schema correnti \subsection{Sommatore invertente} Aggiungendo un ingresso al circuito invertente con un rispettivo resistore, si ottiene un dispositivo in grado di effettuare la somma, cambiata di segno dei segnali in entrata. -%% TODO: schema sommatore + +% opamp sommatore +\begin{figure}[h] \centering +\begin{pspicture}(7,5) + \pnodes(0,4){A}(0,2.5){A'}(4,2.5){OM'}(4,4){B}(7,4){C} + \pnodes(4,4){OM}(4,0){OP}(7,2){OO} + \pnodes(0,0){G1}(7,0){G2} + + \psdots(A)(A')(OO)(OM)(OM') + + \OA[OAiminuslabel=$i_-$,OAioutlabel=$i_o$](OM)(OP)(OO) + \ground(OP) + + \resistor[intensitylabel=$i_1$](A)(OM){$R_1$} + \resistor[intensitylabel=$i_2$](A')(OM'){$R_2$} + \uput{.4}[180]{0}(A){$V_1$} + \uput{.4}[180]{0}(A'){$V_2$} + \psline(OM)(B) + + \resistor[intensitylabel=$i_F$](B)(C){$R_F$} + \psline(C)(OO) + + % \tension(A)(G1){$V_i$} + \ground(G2) + + \tension(OO)(G2){$V_o$} + % \ground(G1) +\end{pspicture} +\vspace{1em} +\caption{Configurazione come sommatore invertente} +\end{figure} La relazione di $V_1$ e $V_2$ con l'uscita $V_o$ pu\`o essere calcolata in modo analogo a quanto fatto per l'amplificatore invertente. @@ -78,7 +145,36 @@ La configurazione invertente presenta una $R_{in}$ relativamente ridotta; inoltre, in certi casi, l'inversione di fase pu\`o costituire un problema. La configurazione seguente (non invertente) ovvia agli inconvenienti menzionati. -%% TODO: schema non invertente +% opamp non invertente +\begin{figure}[h] \centering +\begin{pspicture}(8,4) + \pnodes(0,3){A}(3,3){B}(6,3){C}(8,3){D} + \pnodes(3,3){OM}(2,0){OP}(6,1.5){OO} + \pnodes(0,0){G1}(6,0){G2}(8,0){G3} + + \psdots(OO)(OM)(OP) + + \OA[OAiminuslabel=$i_-$,OAioutlabel=$i_o$](OM)(OP)(OO) + \resistor[intensitylabel=$i$,directconvention=false](A)(OM){$R_A$} + \psline(A)(G1) + \psline(OM)(B) + \resistor[intensitylabel=$i_F$,directconvention=false](B)(C){$R_F$} + \psline(C)(OO) + + \psline[linestyle=dashed]{-}(C)(D) + \resistor[intensitylabel=$i_L$](D)(G3){$R_L$} + \ground(G3) + + \uput{.4}[180]{0}(OP){$V_i$} + \ground(G2) + + \tension(OO)(G2){$V_o$} + \ground(G1) +\end{pspicture} +\vspace{1em} +\caption{Configurazione non-invertente} +\end{figure} + Il segnarle viene applicato all'ingresso non invertente, cos\`i da ottenere un guadagno $A_V$ positivo. Se $i_- = 0$ allora $i_f = i$ |