Page 1
ĐẠI HỌC QUỐC GIA TP.HỒ CHÍ MINH TRƢỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA KHOA ĐIỆN-ĐIỆN TỬ BỘ MÔN KỸ THUẬT ĐIỆN TỬ CHƢƠNG 4 Mạch khuếch đại thuật toán Bùi Minh Thành Bộ môn Kỹ thuật Điện tử - ĐHBK Tp. HCM 11
Page 2
Tài liệu tham khảo [1] Theodore F.Bogart, JR, Electronic devices and Circuits,2nd Ed. , Macmillan 1991 [2] Lê Phi Yến, Nguyễ n Nhƣ Anh, Lƣu Phú , Kỹ thuật điện tử, NXB Khoa họ c kỹ thuậ t [3] Allan R. Hambley, Electrical Engineering: Principles and Applications, Prentice Hall,4 edition (2007) [4] Slide bài giảng môn Kỹ thuật điện tử cô Lê Thị Kim Anh Bộ môn Kỹ Thuật Điện Tử - ĐHBK 2
Page 3
Nội dung 1) Giới thiệu 2) Đặc tính và các thông số của bộ KĐTT lý tưởng 3) Các mạch ứng dụng cơ bản 3.1) Mạch khuếch đại đảo 3.2) Mạch khuếch đại không đảo 3.3) Mạch đệm 3.4) Mạch cộng đảo dấu 3.5) Mạch cộng không đảo dấu 4) Các mạch ứng dụng tạo hàm 4.1) Mạch tích phân 4.2) Mạch vi phân Bộ môn Kỹ Thuật Điện Tử - ĐHBK 3
Page 4
1) Giới thiệu Khuếch đại là quá trình biến đổi một đại lƣợng (dòng điện hoặc điện áp) từ biên độ nhỏ thành biên độ lớn mà không làm thay đổi dạng của nó. - Khuếch đại thuậ t toá n (OPAMP – Operational Amplifier) là bộ khuếch đại DC có hệ số khuếch đại Av rất cao thƣờng đƣợc chế tạo dƣới dạng tích hợp Bộ môn Kỹ Thuật Điện Tử - ĐHBK
Page 5
1) Giới thiệu V+ KĐ KĐ Dịch mức Đệm ngõ V O V- Vi sai Trung gian DC ra Bộ môn Kỹ Thuật Điện Tử - ĐHBK
Page 6
2) Đặc tính và các thông số v - i vo v + i v i : Ngõ và o đảo v i : Ngõ và o không đảo v : Ngõ ra o Bộ môn Kỹ Thuật Điện Tử - ĐHBK
Page 7
Đặc tính truyền đạt vòng hỡ VO Bão hòa dương -VS O +V V V V S i i i Vùng khuếch đại Bão hòa âm Bộ môn Kỹ Thuật Điện Tử - ĐHBK
Page 8
Đặc tính truyền đạt khi có hồi tiếp âm (vòng kín) VO Bão hòa dương AVO AVf -V -VS Sf O +VS +VSf V V V i i i Bão hòa âm Bộ môn Kỹ Thuật Điện Tử - ĐHBK
Page 9
Opamp lý tưởng • Hệ số khuếch đại vòng hỡ A • VOTổng trở vào Rin • Tổng trở ra Rout 0 V V i i I I 0 Bộ môn Kỹ Thuật Điện Tử - ĐHBK
Page 10
3) Các mạch ứng dụng cơ bản Opamp 3.1) Mạch khuếch đại đảo 3.2) Mạch khuếch đại không đảo 3.3) Mạch đệm 3.4) Mạch cộng đảo dấu và không đảo dấu 3.5) Mạch vi sai (mạch trừ) Bộ môn Kỹ Thuật Điện Tử - ĐHBK
Page 11
3.1 MẠCH KHUẾ CH ĐẠI ĐẢO (NGƢỢ C PHA) Xé t mạch OPAMP lý tƣởng: Rf R = , I = 0 nên: I vi vi 0 R1 i i v Dòng qua R : i 1 v v I Ri Ro vi v 1 f v 0 o i Hệ số khuếch đại vòng kí n: v R A o f v v R i 1 R v f v v o R i 1 Tổng trở và o: Z i R i i 1 i Bộ môn Kỹ Thuật Điện Tử - ĐHBK
Page 12
3.2) MẠCH KHUẾ CH ĐẠI KHÔNG ĐẢO (ĐỒNG PHA) Xé t mạch OPAMP lý tƣởng: R = , I = 0 nên: v v 0 I R i i i i f Dòng qua R1: v v v I i o i R R R R 1 1 f v v v v 1 v Mặt khá c, coi : i o i i i Ta có hệ số khuếch đại vòng kí n: v v R R R i A o 1 f 1 f v v R R i 1 1 R v 1 f v o R i 1 Bộ môn Kỹ Thuật Điện Tử - ĐHBK
Page 13
3.3) MẠ CH ĐỆ M (MẠ CH THEO ĐIỆ N Á P) Đây là trƣờng hợp đặc biệt của mạch khuếch đại không đảo, với: Rf = 0 và R1 = Áp dụ ng công thứ c: v R R R A o 1 f 1 f v v v R R i 1 1 vi o A 1 v Bộ môn Kỹ Thuật Điện Tử - ĐHBK
Page 14
3.4) MẠCH CỘNG * Mạch cộ ng đả o dấ u R i v 1 1 R i1 i f v R i2 i2 2 vi3 R i3 v 3 o Dù ng phƣơng phá p xếp chồng: R v f v o1 R i1 R1 v f v o2 R i2 2 R v f v o3 R i3 Bộ môn Kỹ Thuật Điện Tử3 - ĐHBK
Page 15
Điện á p ở ngõ ra: R R R v f v f v f v o R i1 R i2 R i3 1 2 3 Nếu chọn R1 = R2 = R3 = R, ta có : R v f v v v o R i1 i2 i3 Và nếu Rf = R, ta có : v v v v o i1 i2 i3 Bộ môn Kỹ Thuật Điện Tử - ĐHBK
Page 17
Dù ng phương phá p xếp chồ ng Khi vi2 = 0, mạch trở thà nh: R R g f Á p dụ ng công thứ c củ a mạch khuếch đại không đả o: : v R1 v i1 i vo R v R2 v v 1 f v i R1 R2 i1 R o1 R i 2 g R R v 1 f 2 v o1 R R R i1 g 1 2 Tương tự : R R v 1 f 1 v o2 R R R i2 Bộ môn Kỹ Thuật Điện Tử g- ĐHBK 1 2
Page 18
Điện á p ở ngõ ra: v v v o o1 o2 R R R v 1 f 2 v 1 v o R R R i1 R R i2 g 1 2 1 2 Nếu chọn R1 = R2 = R, ta có : R v v v 1 f i1 i2 o R 2 Và nếu Rf = R, ta có : v v v o i1 i2 Bộ môn Kỹ Thuật Điện Tử - ĐHBK
Page 19
3.5) MẠCH TRỪ (MẠCH KHUẾ CH ĐẠI VI SAI) vi2 * Khi v = 0 R R4 3 v i2 i R v 2 v i R R i1 vi vo 1 2 vi1 R R R 1 v 1 4 2 v R o1 R R R i1 2 3 1 2 * Khi vi1 = 0 R v 4 v o2 R i2 3 Bộ môn Kỹ Thuật Điện Tử - ĐHBK
Page 20
Điện á p ở ngõ ra: v v v o i1 i2 R R R v 1 4 2 v 4 v o R R R i1 R i2 3 1 2 3 Vo có dạ ng: Vo = a1 vi1 – a2 vi2 , với: R R R a 1 4 2 ;a 4 1 R R R 2 R 3 1 2 3 R R Hay : a 1 a 2 ;a 4 1 2 R R 2 R 1 2 3 Điề u kiện để thự c hiện đƣợc mạch nà y: (1 + a2)> a1 Nếu chọn R1 = R2=R3 = R4, ta có : v v v o i1 i2 Bộ môn Kỹ Thuật Điện Tử - ĐHBK
Showing the first 20 pages. Download the document to see it all.
Comments (0)
No comments yet. Be the first!