CHƯƠNG 5
KHUẾCH ĐẠI THUẬT TOÁN
1
1. GIỚI THIỆU
CHUNG VỀ BỘ
KĐTT
2. ĐẶC TÍNH &
CÁC THÔNG SỐ
CỦA BỘ KĐTT
LÝ TƯỞNG
3. CÁC MẠCH
ỨNG DỤNG CƠ
BẢN CỦA
KĐTT
NỘI DUNG CHÍNH
2
1. GIỚI THIỆU CHUNG VỀ BỘ KĐTT
KĐTT còn gọi là OP-AMP (Operational Amplifier) là 1 bộ
khuếch đại DC có Av rất cao.
Một bộ KĐTT gồm nhiều khối và thường được chế tạo dưới
dạng tích hợp (IC: Intergrated Circuit).
Ngày nay, KĐTT được ứng dụng trong rất nhiều lĩnh vực
khác nhau, với tầm tần số rất rộng từ dưới 1kHz đến hàng
GHz.
3
Sơ đồ khối của 1 bộ KĐTT
1. GIỚI THIỆU CHUNG VỀ BỘ KĐTT
Ngõ vào đảo
Ngõ vào
không đảo
Nguồn cấp
điện
Ngõ ra
2. ĐẶC TÍNH & CÁC THÔNG SỐ CỦA MỘT
BỘ KĐTT LÝ TƯỞNG
7
-
Trạng thái ngõ ra không có tín hiệu hồi tiếp về ngõ vào như
trên gọi là trạng thái vòng hở.
-
Hệ số khuếch đại điện áp của KĐTT trong trạng thái này ký
hiệu là Avo
Ta có tín hiệu Vo theo các cách đưa tín hiệu vào như sau:
-
Đưa tín hiệu vào ngõ vào đảo:
Vo = -AvoVi-
-
Đưa tín hiệu vào ngõ vào không đảo:
Vo = AvoVi+
-
Đưa tín hiệu vào đồng thời cả 2 ngõ (tín hiệu vào vi sai):
Vo = Avo (Vi+ - Vi-) = Avo∆Vi
8
2. ĐẶC TÍNH & CÁC THÔNG SỐ CỦA
MỘT BỘ KĐTT LÝ TƯỞNG
9
ổn định cho bộ KĐ, vùng
làm việc của tín hiệu vào
tương ứng sẽ được mở
rộng hơn
10
2. ĐẶC TÍNH & CÁC THÔNG SỐ CỦA
MỘT BỘ KĐTT LÝ TƯỞNG
Vo
+Vcc
Bão hòa dương
0
+V
S
∆Vi = Vi+ -
Vi-
-VS
-Vcc
Bão hòa âm
Av
o
Avf
-VSf
+VSf
Một bộ KĐTT lý tưởng có các thông số cơ bản sau:
-
Hệ số khuếch đại vòng hở: Avo ∞
-
Tổng trở vào: Ri ∞ (BJT: >1M; JFET: >109Ω)
-
Vi+ = Vi- = 0
≈ R1
13
Ii
I
Ví dụ: R1= 5K, R2 = 100K, Vi = 0.2V. Tính Vo và Zi.
2. KHUẾCH ĐẠI KHÔNG ĐẢO
Tín hiệu ra đồng pha với tín hiệu vào.
Vi- = Vi+ = Vi
Tổng trở vào:
14
I
3. MẠCH ĐỆM
Vo = Vi
Av = 1
Zi = Ri(1 + Avo)