Bài giảng "Kỹ thuật điện tử - Chương 5: Các mạch ứng dụng khuếch đại thuật toán (operational amplifier – OP AMP)" trình bày các định nghĩa và ký hiệu, mạch khuếch đại đảo, mạch khuếch đại không đảo,. nội dung chi tiết. | 19-Feb-11 Chương 5 CÁC MẠCH ỨNG DỤNG KHUẾCH ĐẠI THUẬT TOÁN (OPERATIONAL AMPLIFIER – OP AMP) I. ĐỊNH NGHĨA VÀ KÝ HIỆU - Khuếch đại là quá trình biến đổi một đại lượng (dòng điện hoặc điện áp) từ biên độ nhỏ thành biên độ lớn mà không làm thay đổi dạng của nó. - Khuếch đại thuật toán (OP-AMP) cũng có những tính chất của một mạch khuếch đại. OP-AMP có 2 ngõ vào – đảo và không đảo – và một ngõ ra, một OP-AMP lý tưởng sẽ có những tính chất sau: + Hệ số khuếch đại (vòng hở) là vô cùng. + Trở kháng ngõ vào là vô cùng. + Trở kháng ngõ ra là 0. 1 Ký hiệu v i− v i+ v i− v i+ vo - vo + : Ngõ vào đảo : Ngõ vào không đảo : Ngõ ra 2 1 19-Feb-11 II. MẠCH KHUẾCH ĐẠI ĐẢO (NGƯỢC PHA) Xét mạch OPAMP lý tưởng: Ri = ∞, Ii = 0 nên: R1 v i− = v i+ ≈ 0 Dòng qua R1: v v I= i = − o R1 Rf Hệ số khuếch đại vòng kín: v R Av = o = − f vi R1 ⇒ vo = − Tổng trở vào: R R f Rf I v i− vi vi+ = 0 vo vi 1 Zi = vi = R1 ii 3 III. MẠCH KHUẾCH ĐẠI KHÔNG ĐẢO (ĐỒNG PHA) Xét mạch OPAMP lý tưởng: Ri = ∞, Ii = 0 nên: Dòng qua R1: v i− vo I= = R1 R1 + R f Mặt khác, coi : + i Ta có hệ số khuếch đại vòng kín: Av = vo R + Rf R = 1 = 1+ f vi R1 R1 Rf v i− R1 v = v ≈ vi − i I v i− = v i+ ≈ 0 vo v i+ vi Rf vi ⇒ v o = 1 + R1 4 2 19-Feb-11 * MẠCH ĐỆM (MẠCH THEO ĐIỆN ÁP) Đây là trường hợp đặc biệt của mạch khuếch đại không đảo, với: Rf = 0 và R1 = ∞ Áp dụng công thức: Av = vo R1 + Rf R = = 1+ f vi R1 R1 ⇒ Av = 1 vo vi 5 IV. MẠCH CỘNG * Mạch cộng đảo dấu vi1 vi2 vi3 R1 i1 R2 i2 R3 i3 i Rf vo Dùng phương pháp xếp chồng: Rf v i1 R1 R vo2 = − f vi 2 R2 R v o3 = − f v i 3 R3 v o1 = − 6 3 19-Feb-11 Điện áp ở ngõ ra: v o = v o1 + v o 2 + v o3 R R R ⇒ v o = − f v i1 + f v i 2 + f v i 3 R R2 R3 1 Nếu chọn R1 = R2 = R3 = R, ta có: vo = − Rf (vi1 + vi 2 + vi3 ) R Và nếu Rf = R, ta có: v o = −(v i1 + v i 2 + v i 3 ) 7 * Mạch cộng không đảo dấu Rg vi1 vi2 Rf R1 R2 v i+ vo 8 4 19-Feb-11 Dùng phương pháp xếp .
