Mạch điện tử - Chương 6: Op-Amp

Chia sẻ: Le Hải Hậu | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:0

Thêm vào BST

Báo xấu

522
lượt xem 48
download

Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Vi mạch khuếch đại thuật toán (Operational Amplifier) ký hiệu là OpAmp, các mạch khuếch đại có khả năng thay đổi theo mạch ghép nối bên ngoài, thực hiện các phép biển đổi toán học như cộng trừ, biến đổi tỷ lệ, vi tích phân... trong các máy tính tương tự.

Chủ đề:

Bình luận(0) Đăng nhập để gửi bình luận!

Lưu

Nội dung Text: Mạch điện tử - Chương 6: Op-Amp

5/2/2013 Khoa ðiện – ðiện tử - ðHBK Tp.HCM 1
5/2/2013 Khoa ðiện – ðiện tử - ðHBK Tp.HCM 2 • Giới thiệu Op-Amp • Mạch Op-Amp cơ bản • Mạch Op-Amp nâng cao
5/2/2013 Khoa ðiện – ðiện tử - ðHBK Tp.HCM 3 • Tên gọi • Cấu tạo • Ký hiệu • Đặc tính • Đặc tuyến • Mô hình Op-Amp lý tưởng • Mạch so sánh • Một số Op-Amp thực tế
5/2/2013 Khoa ðiện – ðiện tử - ðHBK Tp.HCM 4
5/2/2013 Khoa ðiện – ðiện tử - ðHBK Tp.HCM 5
5/2/2013 Khoa ðiện – ðiện tử - ðHBK Tp.HCM 6 • Vi mạch khuếch đại thuật toán (Operational Amplifier) • ký hiệu là OpAmp • các mạch khuếch đại có khả năng thay đổi theo mạch ghép nối bên ngoài • thực hiện các phép biển đổi toán học như cộng trừ, biến đổi tỷ lệ, vi tích phân... trong các máy tính tương tự. • Nhờ sự phát triển của công nghệ bán dẫn, • OpAmp ngày càng trở nên tin cậy, kích thước nhỏ, ổn định nhiệt • OpAmp được sử dụng như là thành phần cơ bản của các ứng dụng khuếch đại, biến đổi tín hiệu, các bộ lọc tích cực, tạo hàm và chuyển đổi.
5/2/2013 Khoa ðiện – ðiện tử - ðHBK Tp.HCM 7 • Cơ sở của vi mạch khuếch đại thuật toán là các tầng khuếch đại vi sai. • Các vi mạch khuếch đại thuật toán bao gồm ba phần: • Khuếch đại vi sai: sai: Dùng khuếch đại tín hiệu vào, có đặc điểm là khuếch đại nhiễu thấp, trở kháng vào cao, thường đầu ra vi sai. • Khuếch đại điện áp: áp: Tạo ra hệ số khuếch đại điện áp cao, thường đầu ra đơn cực. • Khuếch đại đầu ra: ra: Dùng với tín hiệu ra, cho phép khả năng tải dòng lớn, trở kháng ra thấp, có các mạch chống ngắn mạch và hạn chế dòng điện.
5/2/2013 Khoa ðiện – ðiện tử - ðHBK Tp.HCM 8 • Vi+: ngõ vào không đảo • Vo: ngõ ra • Vi-: ngõ vào đảo • +/-VS cung cấp nguồn
5/2/2013 Khoa ðiện – ðiện tử - ðHBK Tp.HCM 9 • Một bộ vi mạch khuếch đại thuật toán khuếch đại vi sai điện áp vd= v1 – v2 giữa 2 tín hiệu vào. Hệ số khuếch đại điện áp hở mạch được tính theo công thức: AOL=V0/Vd • vd: ngõ vào vi sai • AOL độ lợi áp vòng hở • Rd điện trở vào • R0 điện trở ra CMRR = ρ = 20log Avd (dB) AVC  1 Vc  = V o A dV d  1 +   CMRR V d  • BW=f1-f2 :bandwidth
5/2/2013 Khoa ðiện – ðiện tử - ðHBK Tp.HCM 10 • +/- Vs ngưỡng ñiện thế ngõ vào (rất bé vài trăm micro vol) • +/-V0max giá trị cực ñại ngõ ra • ∆Vi < -Vs: vùng bão hòa âm • ∆Vi > -Vs: vùng bão hòa dương • -Vs< ∆Vi
5/2/2013 Khoa ðiện – ðiện tử - ðHBK Tp.HCM 11 • Op-Amp lý tưởng A V ≈ ∞ i+ v+ = v- R i ≈ ∞ i+ = i- =0 R o ≈ 0 i- • Để tránh tín hiệu ra bảo hòa khi tín hiệu vào quá nhỏ, không dùng cách khuếch đại vòng hở khi không cần thiết. • Để tín hiệu vào lớn và tín hiệu ra không bị bão hoà (không bị xén) khuếch đại hồi tiếp (cho 1 phần tín hiệu ra vào lại ngõ vào)
5/2/2013 Khoa ðiện – ðiện tử - ðHBK Tp.HCM 12 Mạch so sánh không ñảo: ðiện thế chuẩn Vref > 0V ñặt ở ngõ vào (-) ðiện thế so sánh Ei ñưa vào ngõ vào (+) Khi Ei > Vref thì V0 = +Vsat Khi Ei < Vref thì V0 = -Vsat
5/2/2013 Khoa ðiện – ðiện tử - ðHBK Tp.HCM 13 Mạch so sánh ñảo: • ðiện thế chuẩn Vref > 0V ñặt ở ngõ vào (+) • ðiện thế so sánh Ei ñưa vào ngõ vào (-) • Khi Ei > Vref thì V0 = -Vsat • Khi Ei < Vref thì V0 = +Vsat
5/2/2013 Khoa ðiện – ðiện tử - ðHBK Tp.HCM 14 Mạch khuếch đại có hồi tiếp: • Lúc này do vin so sánh với tín hiệu ngõ vào v+ là điện thế trên mạch phân áp R4-R2, nên theo sự biến thiên giữa hai mức điện áp của vout, mạch hồi tiếp cũng có hai ngưỡng so sánh là VH và VL.
5/2/2013 Khoa ðiện – ðiện tử - ðHBK Tp.HCM 15
5/2/2013 Khoa ðiện – ðiện tử - ðHBK Tp.HCM 16 • 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.
5/2/2013 Khoa ðiện – ðiện tử - ðHBK Tp.HCM 17
5/2/2013 Khoa ðiện – ðiện tử - ðHBK Tp.HCM 18
5/2/2013 Khoa ðiện – ðiện tử - ðHBK Tp.HCM 19
5/2/2013 Khoa ðiện – ðiện tử - ðHBK Tp.HCM 20 • Mạch khuếch đại không đảo • Mạch khuếch đại đảo • Mạch khuếch đại tổng • Mạch khuếch đại vi sai • Mạch tích phân • Mạch vi phân • Mạch tạo hàm mũ • Mạch tạo hàm logarith