Tensione di offset: come generarla
Nel progetto di uno stadio di condizionamento spesso occorre, come si è visto, generare una tensione di offset da sommare o sottrarre, a seconda dei casi, dal segnale di ingresso. Il valore di tale tensione è determinato dal progetto del blocco di condizionamento e di solito non coincide con i valori di tensione di alimentazione del circuito. Si pone dunque il problema di come generare tale tensione (posto che non è in generale ipotizzabile la possibilità di disporre di generatori di tensione, cioè batterie, di qualsiasi valore).
SOLUZIONE UNO: PARTITORE DI TENSIONE RESISTIVO
La soluzione più semplice consiste nel prelevare la tensione dalla alimentazione attraverso un partitore costituito da due resistenze in serie. Tale tensione però risulta stabile solo se è stabile la tensione di alimentazione e la sua precisione dipende dalla precisione dei valori resistivi usati. Occorre inoltre tener conto del fatto che il partitore di tensione non lavora in assenza di carico, dal momento che deve pilotare uno degli ingressi dell'amplificatore operazionale (ad es. uno stadio differenziale): di conseguenza la tensione sul partitore dipende anche dalla corrente assorbita dal circuito amplificatore.
A titolo esemplicativo, lo schema seguente mostra come potrebbe essere prodotta la tensione di offset nel circuito differenziale analizzato nel CASO 1 della lezione precedente:
SOLUZIONE DUE: DIODO ZENER
Una possibilità che offre caratteristiche migliori in termini di stabilità e precisione, consiste nell'usare un diodo zener. Occorre però tener presente che non sono disponibili zener per tutti i valori di tensione possibili. Il circuito, sempre con riferimento allo stesso caso di cui sopra, è il seguente:
SOLUZIONE TRE: REGOLATORE DI TENSIONE INTEGRATO
Un'altra possibilità consiste nell'usare un regolatore di tensione integrato. Come suggerisce il nome, si tratta di circuiti integrati in grado di fornire una tensione stabile e di valore particolarmente preciso.
Particolarmente utili a questo scopo sono gli integrati della serie 78xx e 78Lxx (la differenza fra i due è che la serie 78Lxx è in grado di fornire maggiore corrente di uscita). Le lettere 'xx' nella sigla stanno per la tensione prodotta dal regolatore.
Per esempio il 7805 produce in uscita una tensione stabile di +5V, purché alimentato entro un range di tensioni comprese fra +7V e +20V (anche se variabile o poco stabile). La figura seguente mostra l'uso dell'integrato (la tensione di input rappresenta l'alimentazione):
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