›
›

Bài giảng Kỹ thuật điện tử - Chương 5: Các mạch ứng dụng khuếch đại thuật toán - Lê Chí Thông

Download
19-Feb-11  
Chương 5  
CÁC MꢀCH ꢁNG DꢂNG KHUꢃCH ꢄꢀI THUꢅT TOÁN  
(OPERATIONALAMPLIFIER – OPAMP)  
I. ꢄꢆNH NGHꢇA VÀ KÝ HIꢈU  
- Khuếch đại là quá trình biꢉn ꢊꢋi mꢌt ꢊꢍi lꢎꢏng (dòng ꢊiꢐn  
hoꢑc ꢊiꢐn áp) tꢒ biên ꢊꢌ nhꢓ thành biên ꢊꢌ lꢔn mà không làm  
thay ꢊꢋi dꢍng cꢕa nó.  
- Khuếch đại thuật toán (OP-AMP) cꢖng có nhꢗng tính chꢘt  
cꢕa mꢌt mꢍch khuꢉch ꢊꢍi. OP-AMP có 2 ngõ vào – ꢊꢙo và  
không ꢊꢙo – và mꢌt ngõ ra, mꢌt OP-AMP lý tꢎꢚng sꢛ có  
nhꢗng tính chꢘt sau:  
+ Hꢐ sꢜ khuꢉch ꢊꢍi (vòng hꢚ) là vô cùng.  
+ Trꢚ kháng ngõ vào là vô cùng.  
+ Trꢚ kháng ngõ ra là 0.  
1
Ký hiꢐu  
vi−  
: Ngõ vào ꢊꢙo  
vi+  
: Ngõ vào không ꢊꢙo  
vo  
: Ngõ ra  
2
1
19-Feb-11  
II. MꢀCH KHUꢃCH ꢄꢀI ꢄꢝO (NGƯꢞC PHA)  
Xét mꢍch OPAMP lý tꢎꢚng:  
Rf  
I
Ri = ∞, Ii = 0 nên:  
vi− = vi+ ≈ 0  
R1  
vi−  
Dòng qua R1:  
v i  
vo  
I =  
= −  
R
R f  
vi  
1
vo  
vi+ = 0  
Hꢐ sꢜ khuꢉch ꢊꢍi vòng kín:  
vo  
R f  
A v =  
= −  
v i  
R
1
⇒
Tꢋng trꢚ vào:  
v i  
ii  
Z i =  
= R  
3
1
III. MꢀCH KHUꢃCH ꢄꢀI KHÔNG ꢄꢝO (ꢄꢟNG PHA)  
Xét mꢍch OPAMP lý tꢎꢚng:  
I
vi− = vi+
Rf  
Ri = ∞, Ii = 0 nên:  
vi−  
vi+  
Dòng qua R1:  
v i−  
R
vo  
I =  
=
R1  
R + R f  
1
1
vo  
−
+
Mꢑt khác, coi :  
vi = vi ≈ vi  
vi  
Ta có hꢐ sꢜ khuꢉch ꢊꢍi vòng kín:  
vo  
v i  
R + R f  
R f  
R
1
A v =  
=
= 1 +  
R
1
1
⇒
4
2
19-Feb-11  
* MẠCH ĐỆM (MẠCH THEO ĐIỆN ÁP)  
ꢄây là trꢎꢠng hꢏp ꢊꢑc biꢐt cꢕa mꢍch khuꢉch ꢊꢍi không ꢊꢙo,  
vꢔi: Rf = 0 và R1 = ∞  
Áp dꢡng công thꢢc:  
vo R +Rf  
Rf  
R
1
Av =  
=
=1+  
vi  
R
1
1
vo  
vi  
5
IV. MꢀCH CꢣNG  
* Mạch cộng đảo dấu  
i1  
R1  
R2  
R3  
Rf  
vi1  
vi2  
vi3  
i
i2  
i3  
vo  
Dùng phꢎơng pháp xꢉp chꢤng:  
Rf  
vo1 = −  
vo2 = −  
vo3 = −  
vi1  
vi2  
vi3  
R
1
Rf  
R
2
Rf  
R
6
3
3
19-Feb-11  
ꢄiꢐn áp ꢚ ngõ ra:  
vo = vo1 + vo2 + vo3  
Rf  
R
Rf  
R
Rf  
R
⇒ vo = −  
vi1 +  
vi2 +  
vi3  
1
2
3
Nꢉu chꢥn R1 = R2 = R3 = R, ta có:  
Rf  
(
)
vi1 + vi2 + vi3  
vo = −  
R
Và nꢉu Rf = R, ta có:  
7
* Mạch cộng không đảo dấu  
Rg  
Rf  
vi1  
vi2  
vi+  
8
4
19-Feb-11  
Dùng phương pháp xếp chồng  
Khi vi2 = 0, mạch trở thành
Rg  
Rf  
R
+
2
vi =  
vi1  
vi1  
R + R  
R1  
1
2
vi+  
Áp dụng công thức  
vo  
của mạch khuếch đại không đảo: :  
R2  
R f  
R g  
R f  
+
v i  
vo1 = 1 +  
R
2
vo1 = 1 +  
vi1  
R g  
R + R  
1
2
Tương tự:  
R f  
R g  
R
1
vo 2 = 1 +  
vi 2  
9
R + R  
1
2
ꢄiꢐn áp ꢚ ngõ ra:  
vo =vo1 +vo2  
Rf  
R
R
2
1
⇒ vo = 1+  
vi1 +  
vi2  
Rg R + R  
R + R  
1
2
1
2
Nꢉu chꢥn R1 = R2 = R, ta có:  
Rf  
R
v + v  
   
   
i1  
i2  
v = 1+  
o
2
   
Và nꢉu Rf = R, ta có:  
10  
5
19-Feb-11  
V. MꢀCH TRꢦ (MꢀCH KHUꢃCH ꢄꢀI VI SAI)  
vi2  
R4  
R3  
v i−  
v i+  
* Khi vi2 = 0  
R
vi+ =  
vi1  
R
2
vo  
R + R  
1
2
vi1  
R1  
  
R
4
2
R2  
  
⇒vo1 = 1+  
vi1  
  
R
R +R  
3
1
2
* Khi vi1 = 0  
R
vo2 = −  
R
4
3
vi2  
11  
ꢄiꢐn áp ꢚ ngõ ra:  
vo =v +vi2  
i1  
   
R
R
R
R
4
2
4
3
   
   
⇒ vo = 1+  
vi1 −  
vi2  
R + R  
R
3
   
1
2
Vo có dꢍng: Vo = a1 vi1 – a2 vi2 , vꢔi:  
   
R
R
R
R
4
3
2
4
   
   
a = 1 +  
; a =  
1
2
R + R  
R
   
1
2
3
R
R
2
4
3
(
)
Hay : a = 1 + a  
; a =  
1
2
2
R + R  
R
1
2
⇒ ꢄiꢧu kiꢐn ꢊꢨ thꢩc hiꢐn ꢊꢎꢏc mꢍch này: (1 + a2)> a1  
Nꢉu chꢥn R1 = R2=R3 = R4, ta có:  
12  
6
19-Feb-11  
VI. MꢀCH TÍCH PHÂN  
Dòng ꢊi qua tꢡ ꢊꢎꢏc tính:  
C
R
i
dv  
iC = C  
dt  
vi  
dVo  
⇒ i = −C  
dt  
vi−  
vi+  
1
⇒ dv o = − idt  
C
vo  
1
⇒ vo = −  
i dt  
Vi  
∫
i =  
C
Mꢑt khác:  
R
⇒
13  
VII. MꢀCH VI PHÂN  
Dòng ꢊi qua tꢡ:  
i
dV i  
i = C  
dt  
R
Mꢑt khác:  
vi  
vo  
C
Vo  
i = −  
R
dVi  
dt  
Vo  
R
⇒ C  
= −  
⇒
14  
7
pdf 7 trang Thùy Anh 15000 Free
Download
Bạn đang xem tài liệu "Bài giảng Kỹ thuật điện tử - Chương 5: Các mạch ứng dụng khuếch đại thuật toán - Lê Chí Thông", để tải tài liệu gốc về máy hãy click vào nút Download ở trên

File đính kèm:

  • pdfbai_giang_ky_thuat_dien_tu_chuong_5_cac_mach_ung_dung_khuech.pdf