1
Chương 5 OPAMP
Khuếch đại thuật toán Op-amp
5.1 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 sôP khuếch đại (vòng hở) là vô cùng.
+ Trở kháng ngõ vào là vô cùng.
+ Trở kháng ngõ ra là 0.
2
Ký hiệu
+
++
+
i
v
: Ngõ vào không đảo
−
−−
−
i
v
: Ngõ vào đảo
o
v
: Ngõ ra
v
o
-
+
−
−−
−
i
v
+
++
+
i
v
5.2 MẠCH KHUẾCH ĐẠI ĐẢO (NGƯỢC PHA)
v
o
0=
==
=
+
++
+
i
v
−
−−
−
i
v
v
i
R1
Rf
I
Xét mạch OPAMP lý tưởng:
R
i
= ∞
∞∞
∞, I
i
= 0 nên:
0≈
≈≈
≈=
==
=
+
++
+−
−−
−
ii
vv
Dòng qua R
1
:
f
oi
R
v
R
v
I−
−−
−=
==
==
==
=
1
Hê` sôP khuếch đại vòng kín:
1
R
R
v
v
A
f
i
o
v
−
−−
−=
==
==
==
=
i
f
o
v
R
R
v
1
−
−−
−=
==
=⇒
⇒⇒
⇒
Tổng trơb vào: 1
R
i
v
Z
i
i
i
=
==
==
==
=
3
5.3 MẠCH KHUẾCH ĐẠI KHÔNG ĐẢO (ĐỒNG PHA)
Xét mạch OPAMP lyP tưởng:
R
i
= ∞
∞∞
∞, I
i
= 0 nên:
0≈
≈≈
≈=
==
=
+
++
+−
−−
−
ii
vv
Dòng qua R
1
:
f
oi
RR
v
R
v
I+
++
+
=
==
==
==
=
−
−−
−
11
Ta có hê` sôP khuếch đại vòng kín:
Mặt khác:
iii
vvv ==
+−
i
f
o
v
R
R
v
+
++
+=
==
=⇒
⇒⇒
⇒
1
1
v
o
−
−−
−
i
v
v
i
R1
Rf
+
++
+
i
v
11
1
1R
R
R
RR
v
v
A
ff
i
o
v
+
++
+=
==
=
+
++
+
=
==
==
==
=
I
* MẠCH ĐỆM
Đây là trường hợp đặc biệt của mạch khuếch đại không đảo,
với: R
f
= 0 vai R
1
= ∞
∞∞
∞
v
i
v
o
11
1
1R
R
R
RR
v
v
A
ff
i
o
v
+
++
+=
==
=
+
++
+
=
==
==
==
=
Áp dụng công thức:
1
=
==
=
⇒
⇒⇒
⇒
v
A
4
5.4 MẠCH CỘNG
* Mạch cộng đảo dấu
v
o
v
i1
v
i2
v
i3
R
f
R1
R2
R3
Điện áp ở ngõ ra:
++−=
3
3
2
2
1
1
i
f
i
f
i
f
o
v
R
R
v
R
R
v
R
R
v
Nếu chọn R
1
= R
2
= R
3
= R, ta có:
(
((
( )
))
)
321 iii
f
o
vvv
R
R
v+
++
++
++
+−
−−
−=
==
=
Nếu R
f
= R, ta có:
(
((
(
)
))
)
321 iiio
vvvv
+
++
+
+
++
+
−
−−
−
=
==
=
5
* Mạch cộng không đảo dấu
+
++
+
i
v
R
1
R
2
V
0
R
g
R
f
v
i2
v
i1
Dùng phương pháp xếp chồng
Điện áp ở ngõ ra:
+
+
+
+=
2
21
1
1
21
2
1
ii
g
f
o
v
RR
R
v
RR
R
R
R
v
Nếu chọn R
1
= R
2
= R, ta có:
+
++
+
+
++
+=
==
=2
121 iif
o
vv
R
R
v
Nếu R
f
= R, ta có:
(
((
(
)
))
)
21 iio vvv
+
++
+
=
==
=