(la videolezione) Il guadagno ad anello aperto di un amplificatore operazionale può essere estremamente alto, circa 1,000,000 o più. Questo guadagno molto alto rende l'amplificatore operazionale molto instabile e un segnale di ingresso molto piccolo, anche di pochi μV, è sufficiente per portare l'amplificatore in saturazione e perdere completamente il controllo sull'uscita. Per questo motivo, in tutte le applicazioni lineari, l'amplificatore operazionale viene usato in retroazione negativa. Una delle applicazioni più semplici da un punto di vista circuitale è il cosiddetto amplificatore invertente. Si tratta di uno dei circuiti fondamentali dell’elettronica analogica, ampiamente utilizzato per la sua semplicità e la precisione con cui può amplificare segnali. Il segnale d’ingresso viene applicato attraverso una resistenza al terminale negativo (detto ingresso invertente) dell’operazionale, mentre l’ingresso positivo è collegato direttamente a massa. Un’altra resistenza è posta tra l’uscita e il terminale invertente, creando un circuito di retroazione negativa.
La particolarità di questo circuito sta nella sua capacità di amplificare il segnale in ingresso invertendone la fase: ciò significa che un segnale positivo all’ingresso diventa negativo all’uscita, e viceversa. La quantità di amplificazione (detta guadagno) dipende esclusivamente dal rapporto tra le due resistenze nel circuito.
Dal punto di vista funzionale, il sistema si comporta come un moltiplicatore scalare: prende un segnale e lo amplifica di un certo fattore, cambiandone però il segno. È quindi ideale per applicazioni dove serve un controllo preciso dell’ampiezza, come nei filtri attivi, nei sommatori e nei processori di segnali audio.
In sintesi, l’amplificatore invertente è un esempio di come, con pochi componenti ben disposti, si possa ottenere una funzionalità potente ed elegante. È un vero e proprio “mattoncino” dell’elettronica analogica, osservandolo in azione, sembra quasi un piccolo mago che trasforma segnali con precisione sorprendente.
