Download miễn phí Mạch ứng dụng opamp
1 KHUẾCH ĐẠI THUẬT TOÁN LÝ TƯỞNG.

Nhắc lại rằng đại thuật toán là một khuếch đại ghép trực tiếp (vi sai) với hai ngõ vào và một ngõ ra. Chúng ta sẽ định nghĩa một bộ khuếch đại thuật toán lý tưởng theo những đặc tính như sau:

1. Nó có hệ số khuếch đại vô cùng.
2. Trở kháng ngõ vào là vô cùng.
3. Trở kháng ngõ ra là 0.

Mặc dù trên thực tế, không có bộ đại nào thỏa mãn hoàn toàn bất kỳ các yêu cầu trên, nhưng chúng ta xem như mô hình khuếch đại có hệ số khuếch đại và trở kháng ngõ vào rất lớn, và trở kháng ngõ ra rất nhỏ, đó là những kết quả sai số nhỏ không đáng kể so với những đặc điểm lý tưởng đó.

http://s1.luanvan.co/qYjQuXJz1boKCeiU9qAb3in9SJBEGxos/swf/2013/06/28/mach_ung_dung_opamp.OhJ71EtW6P.swf luanvanco /luan-van/de-tai-ung-dung-tren-liketly-31011/
Để tải bản Đầy Đủ của tài liệu, xin Trả lời bài viết này, Mods sẽ gửi Link download cho bạn sớm nhất qua hòm tin nhắn.
Ai cần download tài liệu gì mà không tìm thấy ở đây, thì đăng yêu cầu down tại đây nhé:
Nhận download tài liệu miễn phí

Tóm tắt nội dung tài liệu:

Chương 8: CÁC MẠCH ỨNG DỤNG OPAMP
8-1 KHUẾCH ĐẠI THUẬT TOÁN LÝ TƯỞNG.
 Nhắc lại rằng đại thuật toán là một khuếch đại ghép trực tiếp (vi sai) với hai ngõ vào và một ngõ ra. Chúng ta sẽ định nghĩa một bộ khuếch đại thuật toán lý tưởng theo những đặc tính như sau:
1. Nó có hệ số khuếch đại vô cùng.
2. Trở kháng ngõ vào là vô cùng.
3. Trở kháng ngõ ra là 0.
Mặc dù trên thực tế, không có bộ  đại nào thỏa mãn hoàn toàn bất kỳ các yêu cầu trên, nhưng chúng ta xem như mô hình khuếch đại có hệ số khuếch đại và trở kháng ngõ vào rất lớn, và trở kháng ngõ ra rất nhỏ, đó là những kết quả sai số nhỏ không đáng kể so với những đặc điểm lý tưởng đó.
         Hình 8-1 trình bày kí hiệu chuẩn cho một bộ khuếch đại thuật toán. Chú ý rằng: hai ngõ vào được đặt là “ + ” và “ - “ và những tín hiệu ngõ vào đã được chỉ rõ tương ứng vi+ và vi. Nếu những ngõ vào là các tín hiệu khác pha, thì ngõ ra bộ khuếch đại sẽ cùng pha với vi+ và ngược pha với vi-. Vì lý do này, ngõ vào cực dương được gọi là ngõ vào không đảo và ngõ vào âm được gọi là ngõ vào đảo. Trong nhiều ứng dụng, một trong các ngõ vào bộ khuếch đại được nối đất, nên vo cùng pha với ngõ vào nếu tín hiệu được nối với ngõ vào không đảo, và vo là ngược pha với ngõ vào nếu tín hiệu được nối với ngõ vào đảo. Những ý tưởng này được tóm tắt trong bảng kèm theo hình 8-1.
Hình 8-1: Ký hiệu  đại thuật toán, ngõ vào đảo (-) và ngõ vào không đảo (+)
Ở thời điểm này, một câu hỏi chính đáng mà có lẽ đã xảy ra với người đọc là: nếu hệ số khuếch đại là vô cùng, ngõ ra có thể là những dạng gì khác hơn là một dạng sóng xén? Về lý thuyết, nếu khuếch đại có hệ số khuếch đại là vô cùng, thì một điện áp vào rất nhỏ phải cho kết quả ở điện áp ngõ ra là rất lớn. Câu trả lời, dĩ nhiên là hệ số khuếch đại đó không là vô cùng, mà chỉ là rất lớn. Tuy nhiên, nó chỉ đúng khi một điện áp ngõ vào rất nhỏ sẽ gây ra khuếch đại điện áp ở ngõ ra để lái tới  giới hạn điện áp dương hay âm rất lớn. Thực tế trả lời là khuếch đại thuật toán thì ít khi sử dụng toàn bộ hệ số khuếch đại cho ngõ vào. Đáng lý ra, những điện trở vô cùng thì được nối vào bộ khuếch đại sao cho tín hiệu được khuếch đại không lớn như vậy. Những điện trở gây ra giảm hệ số khuếch đại qua tín hiệu hồi tiếp, chúng ta sẽ làm quen trong phần hồi tiếp âm.
KHUYẾCH ĐẠI ĐẢO
Sơ đồ mạch như hình 8-2. Đây là một ứng dụng khá hữu ích của bộ khuếch đại thuật toán. Ngõ vào không đảo được nối đất, vin được nối qua R1 với ngõ vào đảo, và điện trở hồi tiếp Rf được nối giữa ngõ ra và vi-. Bởi vì sử dụng bộ khuếch đại ở chế độ đảo, nên ta chỉ rõ hệ số khuếch đại điện áp là –A, vì vậy:     
                                                                     vo = -A vi-                                (8-1)
 Chú ý vi khác vi- . Chúng ta sẽ tìm hiểu mối quan hệ giữa vo và vin khi độ lớn của A là vô cùng.
Hình 8-2: Một ứng dụng của  đại thuật toán với tín hiệu vin đi qua R1, điện trở hồi tiếp Rf. vo/vi- = -A
Hình 8-3 chỉ ra kết quả của điện áp và dòng điện đó khi tín hiệu vào vin được kết nối. Từ định luật Ohm, dòng điện i1 là sự chênh lệch về áp trên R1, chia cho R1:
 Hình 8-3: Kết quả điện áp và dòng điện với điện áp vào vin.
                                  i1= (vin – vi-)/R1.                                                           (8-2)
Tương tự, dòng điện if  là sự sai biệt áp qua Rf, chia cho Rf.
            if = ( vi- - vo )/Rf.                                                                ( 8-3 )
Theo định luật Kirchhoff  dòng ở ngõ vào đảo, chúng ta có
 i1= if + i-                                                                       (8-4)
Ở đó i- là dòng đi vào bộ khuếch đại ở ngõ vào đảo. Tuy nhiên, khuếch đại lý tưởng có trở kháng ngõ vào vô cùng, mà giá trị i- phải bằng 0. Vậy thì rất đơn giản
                                 i1 = if.
Thay thế (8-2) và (8-3) vào (8-5) được
                                 (vin – vi-)/ R1 = (vi- - vo)/Rf
hoặc
                                 vin/R1 – vi-/R1 = vi-/Rf  - vo/Rf                                         (8-6)
Từ định nghĩa ( biểu thức 8-1),
 vi- = -vo/A                                                                   (8-7)
 nếu bây giờ giả định rằng |A| = vô cùng, ta thấy rằng –vo/A = 0. Và do đó
 vi- = 0 ( khuếch đại lý tưởng, với |A| = vô cùng)                     (8-8)
 thay vi- = 0 vào (8-6) được
 vin/R1 = -vo/Rf              hay      vo/vin = -Rf/R1.             (8-9)
Chúng ta thấy rằng hệ số khuếch đại là số âm, chứng tỏ đây là một bộ khuếch đại đảo. Biểu thức 8-9 cũng cho thấy 1 điểm đặc biệt thường được dùng trong thực tế đó là độ lớn của vo/vin chỉ phụ thuộc vào tỉ lệ giá trị của điện trở và không phụ thuộc vào chính bộ khuếch đại. Miễn là hệ số khuếch đại và trở kháng vẫn khá lớn, sự biến thiên trong đặc tính khuếch đại (ví dụ, sự thay đổi nhiệt độ hay dung sai chế tạo) không làm ảnh hưởng đến vo/vin. Ví dụ, nếu R1 =10K và Rf = 100K, chúng ta có thể chắc chắn rằng vo= -[(100 K)/(10K)]vin= -10 vin, mà hệ số khuếch đại cũng đến -10 như điện trở chính xác cho phép. Hệ số khuếch đại vo/vinđược gọi là độ lợi vòng kín của bộ khuếch đại, trong khi A được gọi là độ lợi vòng hở. Trong ứng dụng này, ta thấy rằng hệ độ lợi vòng hở vô cùng lớn, có thể tới 106, trong khi độ lợi vòng kín chỉ bằng 10.
Chúng ta sử dụng hệ số khuếch đại giả định là vô cùng để đạt được vi- = 0 ( biểu thức 8-8) . Trong thực tế thì, hệ số khuếch đại A rất lớn nhưng hữu hạn, vi- là một điện áp rất nhỏ, gần như 0. Vì lý do đó, ở đầu vào có một điện trở hồi tiếp được nối đất thì được gọi là đất ảo. Mục đích của sự phân tích, chúng ta thường giả sử rằng vi- = 0, nhưng không thể nối điểm đó xuống đất trong thực tế. Trừ khi vi- là đất ảo, trở kháng thấy bởi tín hiệu nguồn phát vin thì R1 là ohm.
Thí dụ 8-1
Cho  đại thuật toán lý tưởng như hình 8-4, hãy tính:
1.      giá trị hiệu dụng (rms) của vo với vin = 1.5Vrms
2.      giá trị hiệu dụng của dòng điện qua điện trở 25kΩ khi vin = 1.5Vrms, và
3.      điện áp ngõ ra khi vin = -0.6V dc.
Hình 8-4: (thí dụ 8.1)
Giải
1. Từ phương trình 8-9,
Vì vậy, 
2. Do  (đất ảo), nên dòng qua điện trở 25-k là
3. . Chú ý rằng áp ngõ ra dương khi áp ngõ vào dương, và ngược lại.
KHUẾCH ĐẠI KHÔNG ĐẢO
Hình 8-5 cho thấy 1 ứng dụng khác của bộ khuếch đại thuật toán, gọi là mạch khuếch đại không đảo. Chú ý rằng tín hiệu ngõ vào vin được nối tr

---