MụC LụC
Phần 1: Chỉ tiêu kỹ thuật của LM 348: . . . . . . . . . . . . . . . . . .
. .2
I HC QUC GIA H NI
i hc Cụng Ngh

Tiểu luận môn ứng dụng vi mạch
IC khuyếch đại thuật toán LM348
nguyên lý và MộT Số ứng dụng
Giáo viên hớng dẫn:
PGS.TS. Bch Gia Dng
Nhóm 2- K17Đ:
Lâm Sinh Công
Đỗ Tiến Dũng
Nguyễn Thị Anh Đào
Hà nội 03/2011
Đại Học Quốc Gia Hà Nội - Đại Học Công Nghệ Vi mạch LM348
Phần 2 . Sơ đồ nguyên lý . . .
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5
Phần 3: Một số ứng dụng của LM348 . . . . . . . . . . . . .
10
1. Khuyếch đại có phản hồi âm . . . . . . . . . . . . . . . . . . .10
2. Mạch dao động cầu Wien . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .11
3. Mạch tạo dao động hình sin có mạch hồi tiếp dùng 3 mắt RC .12
4. Mạch phát xung vuông, tam giác, xung sin . . . . . . . . . . 13
5. Mạch lọc thông thấp tích cực . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 14
6. Mạch lọc thông dải . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 15
7. Bộ phát hiện đỉnh . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .17
8. Chỉnh lu nửa chu kỳ. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 17
Tài liệu tham khảo . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .18
Phần 1: Chỉ tiêu kỹ thuật của LM 348

- Giải truyền 0 -> 20 KHz.
Các giá trị danh định cực đại của LM 348 (T
A
=+25
0
C)
Giá trị danh định Ký hiệu Giá trị Đơn vị
Điện áp cung cấp
V
CC
V
EE
+18
-18
Vdc
Điện áp vi phân lối vào
V
ID
36
V
Điện áp cùng pha lối vào
V
ICM
18
V
Thời gian ngắn mạch lối ra
t
SC
Liên tục
LớpK17 Nhóm 2

=-15V, T
A
=25
0
C)
Đặc trng Ký hiệu Min Typ Max Đơn vị
Điện áp chênh lệch lối vào
(R
S
10K)
V
IO
- 1.0 6.0 mV
Dòng offset lối vào
Dòng Bias lối vào
I
IO
I
IB
-
-
4.0
30
50
200
nA
Trở kháng vào r
i
0.8 2.5 -
M

-
dB
Dao động điện áp lối ra
R
L
10 k
R
L
2.0 k
V
O
12 V
10 V
13 V
12 V
-
-
V
Dòng ngắn mạch lối ra I
SC
- 25 - mA
Dòng cung cấp I
D
- 2.4 4.5 mA
Dải băng tần bé (A
V
=1) BW - 1.0 - MHz
Di pha (A
V
=1)

-
-
-
100
400
nA
Dải điện áp lối vào đồng pha V
ICR
12
- - V
Hệ số khuyếch đại điện áp lớn
(R
L
2 k. V
O
=10 V)
A
VOL
15 - - V/mV
Triệt cùng pha (R
S
10K)
Triệt điện áp cung cấp (R
S

CMR
PSR
70
77
90

tiến gồm Q1, Q2, Q3, Q4. Các cặp transistor Q1-Q3, Q2-Q4 đợc đấu
theo kiểu khuyếch đại chồng tầng Kascốt. Các nguồn dòng là Q8, Q9,
Q5, Q6.
+ Tầng 2: Tầng dịch mức điện áp và tiền khuếch đại. Cụm R8, R9,
Q13 nhằm dịch mức điện áp một chiều. Q11 và Q14 mắc theo sơ đồ
Darlington, đợc bảo vệ bởi Q10. Tầng này đợc nuôi bởi nguồn dòng
Q12.
LớpK17 Nhóm 2
5
Đại Học Quốc Gia Hà Nội - Đại Học Công Nghệ Vi mạch LM348
+ Tầng 3:Tầng khuyếch đại công suất đầu ra. Q16 và Q17 là hai
tranzito khác kiểu n-p-n và p-n-p đợc mắc theo sơ đồ kéo đẩy bù. Q16
đóng vai trò là trở tải động cho Q17 còn Q17 đóng vai trò là trở tải động
cho Q16.
Phân tích sơ đồ chi tiết các tầng
1. Tầng khuếch đại đầu vào:
Là tầng khuếch đại vi sai cải tiến, đợc nuôi bởi dòng không đổi qua
điôt D1 và các nguồn dòng không đổi Q8 và Q9. Ta thấy I
D1
=I
Q8
(dòng g-
ơng), I
Q8
=I
Q9
, chúng có trở nội vô cùng lớn nên có khả năng triệt nhiễu
đồng pha, do đó có khả năng triệt tín hiệu đồng pha rất cao.
Hai transistor Q1, Q2 đợc đấu theo kiểu Colectơ chung (hệ số
khuyếch đại điện áp là 1). Đặc điểm của chúng là trở kháng vào rất lớn và

Darlington tạo bởi hai transistor Q11 và Q14, có tải là Q12. Đặc điểm
của tầng khuếch này là trở kháng vào lớn để dòng vào nhỏ, hệ số khuếch
đại lớn (thờng lớn hơn 50 dB). Do hệ số khuếch đại lớn nên ta cần phải
bảo vệ lối ra khi quá tải (tức dòng lối ra quá lớn) bằng cách mắc thêm
tranzito Q10. Bình thờng Q10 ở chế độ khoá cho tới lúc dòng ra ở Bazơ
của Q17 cha đạt tới giới hạn I
ramax
. Khi dòng điện ra đạt tới giới hạn này,
sụt áp trên R6 gây ra đẩy tới ngỡng mở của Q10, làm Q10 thông ngăn
sự tăng của I
ra
.
- Trong tầng này có dòng qua D2 bằng dòng qua Q12, chúng là các
nguồn dòng gơng đối xứng.
- Cụm R8, R9, Q13 nhằm dịch mức điện áp một chiều, điện áp dịch
đi cỡ 1,4V (bằng hai lần điện áp sụt trên điốt). Mục đích là để lối ra tầng
kéo đẩy không bị méo.
LớpK17 Nhóm 2
7
Đại Học Quốc Gia Hà Nội - Đại Học Công Nghệ Vi mạch LM348
- Tụ C=30 pF có tác dụng bù nội, làm cho đặc tính tần số của bộ
khuếch đại giảm với độ dốc 20dB/Decade trong khoảng tần số 5Hz và
tần số đơn vị 1MHz. Điều này đảm bảo cho việc ổn định hệ thống có hồi
tiếp.
3. Tầng khuyếch đại công suất lối ra.
- Q12 là nguồn dòng có nhiệm vụ ổn định điểm làm việc cho Q16,
Q17. Điện áp tín hiệu đa đến cực Bazơ của Q16 đã đợc dịch mức tới cỡ
U
BE
(cỡ 0,7V), do vậy trong nửa chu kỳ dơng thì Q16 dẫn. Q16 và Q17 là

5k
R5
50k
R6
50k
R10
25
R11
50
Q1 Q2
Q3 Q4
NonInv
Inv
D1
Vcc
Vee
C
30pF
Output
Sơ đồ rút gọn của IC LM 348
Phần 3: Một số ứng dụng của LM348
1. Khuyếch đại có phản hồi âm
10kHz
Vin1
-100m/100mV
Vcc1
+15V
Vee1
-15V
+

LớpK17 Nhóm 2
9
Đại Học Quốc Gia Hà Nội - Đại Học Công Nghệ Vi mạch LM348
Xa: 275.6u Xb: 175.6u
Yc: 1.000 Yd:-1.000
a-b: 100.0u
c-d: 2.000
freq: 10.00k
Ref=Ground X=50u/Div
Y=voltage
d
c
b a
A
B
- So sánh dải tần làm việc trong 2 trờng hợp có hệ số khuếch đại
khác nhau
1 10 100 1k 10k 100k 1Meg
Xa: 61.90k Xb: 10.49k
Yc:-466.7m Yd: 18.20
a-b: 51.41k
c-d:-18.67
Ref=Ground X=frequency(Hz)
Y=voltage(db)
d
c
b a
A
B
2. Mạch dao động cầu Wien


K
với
RC


1
=
khi
RC
1
=

thì K=K
max
=1/3.
Tần số phát của hệ đợc xác định theo: Fo=1/(2*pi*RC).
Trong sơ đồ trên có 2 điôt làm nhiệm vụ ổn định biên độ dao động.
Khi biên độ dao động tăng, điện trở tơng đơng của mạch phản hồi âm
giảm làm hồi tiếp âm tăng, do đó hệ số khuếch đại của mạch giảm. Với
cách chọn nh trên đã tạo đợc ở lối ra một hình sin có tần số là 1 kHz.
Xa: 7.275m Xb: 6.275m
Yc: 7.499 Yd: 7.499
a-b: 1.000m
c-d: 3.040n
freq: 1.000k
Ref=Ground X=1.67m/Div
Y=voltage
d
c

15
C
0.01uF
C
0.01uF
C
0.01uF
+
LM348
Rht
188.4k
R
6407
R
6497
R2
6497
R1
6.28k
Xa: 5.254m Xb: 4.254m
Yc: 5.455m Yd: 5.455m
a-b: 1.000m
c-d: 6.000n
freq: 1.000k
Ref=Ground X=1.67m/Div
Y=voltage
d
c
b a
A

ra min
, kéo V
+
xuống thấp vì V
+
< V
-
nên mạch giữ nguyên trạng thái. Tụ phóng điện dần
cho tới khi V
+
> V
-
lối ra lại ở mức cao. Quá trình lặp lai tiếp tục cho ta
xung vuông nh hình vẽ.
- Cụm thứ hai: máy phát xung tam giác: thực chất là bộ tích phân
- Cụm thứ ba: máy phát hình sin: thực chất là bộ tích phân và bộ
khuyếch đại có phản hồi âm.
Với cách chọn nh trên sơ đồ cho ta các xung vuông, tam giác và
hình sin có tần số khoảng 1 kHz
LớpK17 Nhóm 2
12
Đại Học Quốc Gia Hà Nội - Đại Học Công Nghệ Vi mạch LM348
0 833u 1.67m 2.5m 3.33m 4.17m 5m
-15
-10
-5
0
5
10
15

2
=C=.001uF, lúc đó hàm truyền đạt là:
2222
1
21
1
RCPRCP
K
gg

++
=
với
= jP
Ta dùng máy phát xung vuông lối vào để mô phỏng vì phổ của tín
hiệu lối vào lúc này sẽ là tổng của các vạch phổ từ tần số thấp đến cao,
cho ta một cái nhìn trực quan hơn về tính chất lọc của mạch.
+
LM348
1kHz
V1
0/100mV
V2
-15V
V3
+15V
C2
.001uF
C3
.002uF

khuyếch đại lớn nhất tại 1 kHz (khuyếch đại chọn lọc).
Đáp ứng tần só lối ra: Tín hiệu vào và ra
LớpK17 Nhóm 2
15
Đại Học Quốc Gia Hà Nội - Đại Học Công Nghệ Vi mạch LM348
Phổ tín hiệu lối vào: Phổ tín hiệu lối ra (khuyếch đại
chọn lọc tại1 kHz):
7. Bộ phát hiện đỉnh
Mạch thực hiện chức năng lu lại giá trị cực đại của tín hiệu lối
vào. Khi V
1
>V
c1
thì diôt thông và dòng đợc nạp cho tụ C1 đến khi
11
VU
C

. Nếu sau đó V
1
giảm thì D1 ngắt, tụ C1 phóng điện qua điện trở
ngợc của diôt cũng nh qua LM348. Vì điện trở ngợc diôt lớn và LM348 là
mạch lặp điện áp đóng vai trò tầng đệm (trở kháng lớn) nên điẹn áp trên
tụ giữ nguyên giá trị đỉnh.
Điện áp đỉnh đợc cất giữ ở C1. Bộ khuyếch đại lặp có trở kháng lối
vào rất lớn. Diôt D1 ngăn cản những tác động trở lại của C1 với nguồn tín
hiệu.
LớpK17 Nhóm 2
16
Đại Học Quốc Gia Hà Nội - Đại Học Công Nghệ Vi mạch LM348

LớpK17 Nhóm 2
17
Đại Học Quốc Gia Hà Nội - Đại Học Công Nghệ Vi mạch LM348
Tài liệu tham khảo:
1. Motorola Semiconductor
2. Kỹ thuật mạch điện tử - Phạm Minh Hà
3. Cơ sở kỹ thuật điện tử - Nguyễn Kim Giao
4. Giáo trình kỹ thuật điện tử- HVCNBC-VT.
LớpK17 Nhóm 2
18