›
›

Bài giảng Kỹ thuật điện tử - Chương 5: Các mạch ứng dụng khuếch đại thuật toán - Lê Thị Kim Anh

Download
Chương 5  
CÁC MꢀCH ꢁNG DꢂNG  
KHUꢃCH ðꢀI THUꢄT TOÁN  
(OPERATIONAL AMPLIFIER – OP AMP)  
I. ðꢅNH NGHĨA VÀ KÝ HIꢆU  
- Khuꢀch ñꢁi là quá trình biꢇn ñꢈi mꢉt ñꢊi  
lưꢋng (dòng ñiꢌn hoꢍc ñiꢌn áp) tꢎ biên ñꢉ nhꢏ  
thành biên ñꢉ lꢐn mà không làm thay ñꢈi  
dꢊng cꢑa nó.  
Bài giꢀng môn Kꢁ thuꢂt ðiꢃn tꢄ  
GV: Lê Thꢅ Kim Anh  
1
Khuꢀch ñꢁi thuꢂt toán (OPꢒAMP) cũng có  
nhꢓng tính chꢔt cꢑa mꢉt mꢊch khuꢇch ñꢊi.  
OPꢒAMP có 2 ngo vào – ñꢖo va không ñꢖo –  
va mꢉt ngo ra, mꢉt OPꢒAMP ly tưꢙng sꢚ có  
nhꢓng tính chꢔt sau:  
+ Hê sô khuꢇch ñꢊi (vòng hơ) là vô  
cùng.  
+ Trơ kháng ngo vào là vô cùng.  
+ Trơ kháng ngo ra là 0.  
Bài giꢀng môn Kꢁ thuꢂt ðiꢃn tꢄ  
GV: Lê Thꢅ Kim Anh  
2
Ky hiꢌu  
vi−  
ꢒ
vo  
vi+  
+
vi−  
: Ngõ vào ñꢖo  
vi+  
vo  
: Ngõ vào không ñꢖo  
: Ngõ ra  
Bài giꢀng môn Kꢁ thuꢂt ðiꢃn tꢄ  
GV: Lê Thꢅ Kim Anh  
3
II. MꢀCH KHUꢃCH ðꢀI ðꢝO (NGƯꢞC PHA)  
Xét mꢊch OPAMP ly  
tưꢙng:  
Rf  
I
R1  
vi−  
Ri = ∞, Ii = 0 nên:  
vi− = vi+ ≈ 0  
vi  
vo  
vi+ = 0  
Dòng qua R1:  
v i vo  
I = = −  
R 1 R f  
Bài giꢀng môn Kꢁ thuꢂt ðiꢃn tꢄ  
GV: Lê Thꢅ Kim Anh  
4
Hê sô khuꢇch ñꢊi vòng kín:  
vo R f  
A v = = −  
v i R1  
R
f
⇒ v = − v  
o
i
R
1
vi  
Tꢈng trơ vào:  
Zi = = R1  
ii  
Bài giꢀng môn Kꢁ thuꢂt ðiꢃn tꢄ  
GV: Lê Thꢅ Kim Anh  
5
III. MꢀCH KHUꢃCH ðꢀI KHÔNG ðꢝO (ðꢟNG PHA)  
Xét mꢊch OPAMP ly  
I
Rf  
tưꢙng:  
vi−  
vi+  
Ri = ∞, Ii = 0 nên:  
vi− = vi+ ≈ 0  
R1  
vo  
Dòng qua R1:  
vi  
v i−  
v o  
I = =  
R 1 R 1 + R f  
Bài giꢀng môn Kꢁ thuꢂt ðiꢃn tꢄ  
GV: Lê Thꢅ Kim Anh  
6
vi− = vi+ ≈ vi  
Mꢍt khác, coi :  
Ta có hê sô khuꢇch ñꢊi vòng kín:  
v o R1 + R f  
v i R1  
R f  
R1  
A v = =  
= 1 +  
R f  
⇒ v o = 1 + v i  
R 1  
Bài giꢀng môn Kꢁ thuꢂt ðiꢃn tꢄ  
GV: Lê Thꢅ Kim Anh  
7
* MꢃCH ðꢄM (MꢃCH THEO ðIꢄN ÁP)  
ðây là trưꢠng hꢋp ñꢍc biꢌt cꢑa mꢊch khuꢇch  
ñꢊi không ñꢖo, vꢐi: Rf = 0 va R1 = ∞  
Áp dꢡng công thꢢc:  
vo R1 +Rf Rf  
Av = =  
=1+  
vi R1  
R1  
vo  
vi  
⇒ Av = 1  
Bài giꢀng môn Kꢁ thuꢂt ðiꢃn tꢄ  
GV: Lê Thꢅ Kim Anh  
8
IV. MꢀCH CꢣNG  
* Mꢁch cꢅng ñꢆo dꢇu  
i1  
i2  
i3  
R1  
Rf  
i
vi1  
vi2  
R2  
R3  
vi3  
vo  
Dùng phương pháp xꢇp chꢤng:  
Rf  
vo1 = − vi1  
R1  
Rf  
vo2 = − vi2  
R 2  
R f  
vo3 = − vi3  
Bài giꢀng môn Kꢁ thuꢂt ðiꢃn tꢄ  
9
R 3  
GV: Lê Thꢅ Kim Anh  
ðiꢌn áp ꢙ ngo ra:  
vo = vo1 + vo2 + vo3  
Rf Rf Rf  
⇒ vo = − vi1 + vi2 + vi3  
R1 R2 R3  
Nꢇu chꢥn R1 = R2 = R3 = R, ta có:  
Rf  
(
)
vo = − vi1 + vi2 + vi3  
R
Va nꢇu Rf = R, ta có:  
(
)
vo = − vi1 + vi2 + vi3  
Bài giꢀng môn Kꢁ thuꢂt ðiꢃn tꢄ  
GV: Lê Thꢅ Kim Anh  
10  
* Mꢁch cꢅng không ñꢆo dꢇu  
Rg  
Rf  
vi1  
vi2  
vi+  
Bài giꢀng môn Kꢁ thuꢂt ðiꢃn tꢄ  
GV: Lê Thꢅ Kim Anh  
11  
Dùng phương pháp xꢀp chꢋng  
Rg  
Rf  
Khi vi2 = 0:  
R2  
+
vi =  
vi1  
R1  
R1 + R2  
vi+  
vi1  
vo  
Áp dꢈng công thꢉc  
cꢊa mꢁch khuꢀch ñꢁi  
không ñꢆo: :  
R2  
R f  
+
vo1 = 1 + vi  
R g  
Bài giꢀng môn Kꢁ thuꢂt ðiꢃn tꢄ  
GV: Lê Thꢅ Kim Anh  
12  
Rf R2  
⇒ vo1 = 1+  
vi1  
Rg R1 +R2  
Tương tư, khi cho vi1 = 0  
   
Rf R1  
   
vo2 = 1+  
   
vi2  
Rg R1 + R2  
   
ðiꢌn áp ꢙ ngo ra: vo =vo1 +vo2  
   
Rf R2  
R1  
   
⇒ vo = 1+  
   
vi1 +  
vi2  
Rg R1 + R2 R1 + R2  
   
Bài giꢀng môn Kꢁ thuꢂt ðiꢃn tꢄ  
GV: Lê Thꢅ Kim Anh  
13  
Nꢇu chꢥn R1 = R2 = R, ta có:  
R v + v  
    
R 2  
    
f
i1  
i2   
v = 1+  
    
o
Va nꢇu Rf = R, ta có:  
( )  
vo = vi1 +vi2  
Bài giꢀng môn Kꢁ thuꢂt ðiꢃn tꢄ  
GV: Lê Thꢅ Kim Anh  
14  
V. MꢀCH TRꢦ (MꢀCH KHUꢃCH ðꢀI VI SAI)  
vi2  
R4  
* Khi vi2 = 0  
R3  
v i−  
v i+  
R2  
vi+ =  
vi1  
R1 + R2  
vo  
vi1  
R1  
   
R4 R2  
R2  
   
⇒vo1 = 1+  
   
R3 R +R2  
vi1  
1
   
* Khi vi1 = 0  
R4  
vo2 = − vi2  
R3  
Bài giꢀng môn Kꢁ thuꢂt ðiꢃn tꢄ  
GV: Lê Thꢅ Kim Anh  
15  
ðiꢌn áp ꢙ ngo ra:  
vo =v +v  
i1 i2  
R 4  
R 2  
R 4  
vi1 − vi2  
R3  
⇒ vo = 1+  
R3 R1 + R 2  
vo có dꢊng: Vo = a1 vi1 – a2 vi2 , vꢐi:  
R 4  
R 2  
R 4  
R 3  
a1 = 1 +  
; a 2 =  
R 3 R 1 + R 2  
R 2  
R 4  
R 3  
( )  
Hay : a1 = 1+ a2  
; a2 =  
R1 + R 2  
Bài giꢀng môn Kꢁ thuꢂt ðiꢃn tꢄ  
GV: Lê Thꢅ Kim Anh  
16  
⇒ðiꢧu kiꢌn ñê thꢨc hiꢌn ñưꢋc mꢊch này:  
(1 + a2)> a1  
Nꢇu chꢥn R1 = R2=R3 = R4, ta có:  
vo = vi1 − vi2  
Bài giꢀng môn Kꢁ thuꢂt ðiꢃn tꢄ  
GV: Lê Thꢅ Kim Anh  
17  
VI. MꢀCH TÍCH PHÂN  
C
R
i
Dòng ñi qua tu ñưꢋc tính:  
dv  
iC = C  
vi  
dt  
vi−  
vi+  
dVo  
⇒ i = −C  
dt  
1
⇒ dv o = − idt  
C
vo  
1
⇒ vo = − i dt  
∫
C
Mꢍt khác:  
1
Vi  
i =  
⇒ vo = −  
vi dt  
∫
R
R C  
Bài giꢀng môn Kꢁ thuꢂt ðiꢃn tꢄ  
GV: Lê Thꢅ Kim Anh  
18  
VII. MꢀCH VI PHÂN  
i
Dòng ñi qua tu:  
dV i  
i = C  
dt  
R
Mꢍt khác:  
vi  
vo  
C
Vo  
i = −  
R
dVi Vo  
⇒ C = −  
dt  
R
dVi  
dt  
⇒ vo = −RC  
Bài giꢀng môn Kꢁ thuꢂt ðiꢃn tꢄ  
GV: Lê Thꢅ Kim Anh  
19  
pdf 19 trang Thùy Anh 18160 Free
Download
Bạn đang xem tài liệu "Bài giảng Kỹ thuật điện tử - Chương 5: Các mạch ứng dụng khuếch đại thuật toán - Lê Thị Kim Anh", để tải tài liệu gốc về máy hãy click vào nút Download ở trên

File đính kèm:

  • pdfgiao_trinh_ky_thuat_dien_tu_chuong_5_cac_mach_ung_dung_khuec.pdf