Mạch Điện Tử 2

Mạch Điện Tử 2 Cơ bản về khuếch đại thuật toán

Tài liệu tham khảo bổ sung Albert Paul Malvino, “Electronic Principles, 6th Edition,” McGraw-Hill, chapter 18 – 23.

Op-Amp (1) • Là viết tắt của từ: Operational Amplifier. • Được sử dụng để thực hiện các phép toán trong miền tương tự (analog) như: cộng, trừ, nhân, chia, vi phân, tích phân … • Đây là một linh kiện có độ lợi rất cao và có độ ổn định cao khi có mạch hồi tiếp.

Op-Amp (2) Sơ đồ khối Ký hiệu Sơ đồ tương đương

Lịch sử Op-Amp • Op-Amp đầu tiên được phát minh trong thời gian chiến tranh thế giới thứ 2 • Dr. C.A. Lovell giới thiệu Op-Amp tại Bell Lab. • George A. Philbrick giới thiệu Op-Amp 1 đèn điện tử 1 cách độc lập vào năm 1948. • Dave Fullagar thiết kế Op-Amp đơn phiến (monolithic) 741 vào nam9 1967. Op-Amp 741 trở nên phổ biến nhất.

Lịch sử Op-Amp: Op-Amp đầu tiên Tầng vào Tầng ra

Lịch sử Op-Amp: uA741 Tầng vào vi sai Tầng lái Tầng ra push pull

Op-Amp packages (Op-Amp bán dẫn)

Các đặc tính của op-amp, so sánh Sơ đồ tương đương của op-amp Độ lợi vòng hở của uA7441

Các đặc tính của op-amp uA741 Maximum peak to peak, Vcc = +/- 15V CMRR Biến trở offset Độ lợi áp Phân cực và chỉnh offset

Slew rate (tốc độ đáp ứng) Đáp ứng lý tưởng và thực tế Cách tính slew rate Ví dụ slew rate = 0.5V/uS Ảnh hưởng của slew rate trong 2 trường hợp

Khuếch đại đảo Độ lợi áp vòng kín (có hồi tiếp): Trở kháng vào vòng kín: Mạch khuếch đại đảo (áp ra ngược pha so với áp vào) Băng thông vòng kín: (băng thông tăng khi có hồi tiếp vì ACL bé hơn AOL) Khái niệm đất ảo

Khuếch đại đảo: Phân cực và offsets (1) Áp sai lệch khi ko có hồi tiếp: Áp sai lệch khi có hồi tiếp: (Nhỏ hơn khi ko có hồi tiếp) Các nguồn áp sai lệch: (Gây bởi dòng phân cực ngỏ vào) (Gây bởi dòng offset ngỏ vào) (Gây bởi áp offset ngỏ vào)

Khuếch đại đảo: Phân cực và offsets (2) Rf RB1 RB2 VR1 Mạch khuếch đại không bù offset Mạch khuếch đại có bù offset RB2: bù offset do Iin,bias, RB2 = RB1 || Rf VR1: chỉnh điện áp offset

Khuếch đại không đảo Độ lợi áp vòng kín (có hồi tiếp): Trở kháng vào vòng kín: Mạch khuếch đại không đảo (áp ra cùng pha so với áp vào) Băng thông vòng kín: (băng thông tăng khi có hồi tiếp vì ACL bé hơn AOL) Chú ý: mắc thêm điện trở bù áp offset do dòng phân cực, giống như mạch khuếch đại đảo Khái niệm ngắn mạch ảo

Hai ứng dụng của op-amp: mạch cộng RF: thay đổi gain R1 thay đổi level của ngỏ vào 1 R2 thay đổi level của ngỏ vào 2

Hai ứng dụng của op-amp: đệm điện áp (voltage follower) • Áp ra bằng áp vào (độ lợi áp = 1) • Trở kháng vào lớn hơn trở kháng vào OL (open loop). • Trở kháng ra bé • Băng thông bằng funity của op-amp

Thông số của vài op-amp PSSR: Power Supply Rejection Ratio, PSSR = Vout/ Vs

Vài ví dụ • LM381: low noise dual amp., audio. • Voltage gain= 112dB; BW = 75KHz; Rin= 100K; Rout= 150. • LM380: audio power amp. • Voltage gain= 34dB; BW= 100KHz; out-put power = 2W • MC1553: Video amp. • Voltage gain= 52dB; BW=20MHz • LM703: RF/IF amp.

Các loại hồi tiếp op-amp VCIS: Voltage Controlled Current Source ICIS: Current Controlled Current Source VCVS: Voltage Controlled Voltage Source ICVS: Current Controlled Voltage Source

Mạch Điện Tử 2