Thiết kế bộ bảo mật điện thoại, chương 6

Chia sẻ: Nguyen Van Dau | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:7

Thêm vào BST

Báo xấu

107
lượt xem 19
download

Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Bộ khuếch đại thuật toán và các bộ khuếch đại thông thường về cơ bản không có sự khác nhau. Cả hai loại này đều dùng để khuếch đại điện ap,dóng điện hoặc công suất. Trong khi tính chất của bộ khuếch đại thông thường phụ thuộc vào kết cấu bên trong của mạch thì tác dụng của bộ khuếch đại thuật toán có thể thay đổi được và chỉ phụ thuộc vào các linh kiện mắc ở mạch ngoài. Để thực hiện được điều đó, bộ khuếch đại thuật toán phải có độ khuếch đại rất lớn, trở kháng...

Chủ đề:

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

Lưu

Nội dung Text: Thiết kế bộ bảo mật điện thoại, chương 6

CHÖÔNG 6 : NHÖÕNG VAÁN ÑEÀ CHUNG CUÛA BOÄ KHUEÁCH ÑAÏI THUAÄT TOAÙN (OP-AMP) .1 Khaùi nieäm : Boä khueách ñaïi thuaät toaùn vaø caùc boä khueách ñaïi thoâng thöôøng veà cô baûn khoâng coù söï khaùc nhau. Caû hai loaïi naøy ñeàu duøng ñeå khueách ñaïi ñieän aùp,doøng ñieän hoaëc coâng suaát. Trong khi tính chaát cuûa boä khueách ñaïi thoâng thöôøng phuï thuoäc vaøo keát caáu beân trong cuûa maïch thì taùc duïng cuûa boä khueách ñaïi thuaät toaùn coù theå thay ñoåi ñöôïc vaø chæ phuï thuoäc vaøo caùc linh kieän maéc ôû maïch ngoaøi. Ñeå thöïc hieän ñöôïc ñieàu ñoù, boä khueách ñaïi thuaät toaùn phaûi coù ñoä khueách ñaïi raát lôùn, trôû khaùng vaøo raát lôùn vaø trôû khaùng ra raát nhoû. V+ ,I+ + V0 ,I0 - V- ,I- H.1:Boä khueách ñaïi thuaät toaùn(BKÑTT) Boä khueách ñaïi thuaät toaùn ñöôïc bieåu dieãn nhö hình veõ H.IV.1 Trong ñoù: V+,I+:ñieän aùp vaø doøng ñieän ngoõ vaøo khoâng ñaûo V-,I- :ñieän aùp vaø doøng ñieän ngoõ vaøo ñaûo Vd :ñieän aùp vaøo hieäu Boä khueách ñaïi thuaät toaùn khueách ñaïi hieäu ñieän aùp:VdV+-V- ,vôùi heä soá khueách ñaïi Ao>O. Do ñoù, ñieän aùp seõ laø : VoAoVdAo(V+-V-) (IV.1)
Neáu V- 0 thì VoAoV+, luùc naøy ñieän aùp ra ñoàng pha vôùi ñieän aùp vaøo V+ vì vaäy ngöôøi ta goïi cöûa (+) laø cöûa vaøo khoâng ñaûo hoaëc cöûa vaøo thuaän cuûa boä khueách ñaïi thuaät toaùn. Neáu V+=0 thì Vo=-AoV-, daáu tröø theå hieän ñieän aùp ra ngöôïc pha vôùi ñieän aùp vaøo neân ngöôøi ta goïi cöûa (-) laø cöûa vaøo ñaûo cuûa boä khueách ñaïi thuaät toaùn. Ngoaøi ra, moät boä khueách ñaïi thuaät toaùn thöôøng coù 3 tính chaát ñeå trôû thaønh moät OP-AMP lyù töôûng: -Ñoä lôïi voâ haïn -Trôû khaùng vaøo voâ cuøng lôùn -Trôû khaùng ra baèng 0 Theo lyù thuyeát, neáu op-amp coù ñoä lôïi voâ haïn thì moät ñieän aùp ngoõ vaøo cöïc nhoû thì ngoû ra töông öùng phaûi coù ñieän aùp ra lôùn voâ haïn. Thöïc söï thì ñoä lôïi cuõng khoâng theå naøo voâ haïn,ngay caû tröôøng hôïp ñoä lôïi raát lôùn cuõng khoâng theå coù. Tuy nhieân, neáu noù ñuùng khi ngoõ vaøo raát nhoû seõ taïo ñieän aùp ngoõ ra ñeán gaàn giaù trò cöïc ñaïi (döông hay aâm). Trong thöïc teá, chuùng ta ít khi ñöôïc nhö vaäy maø thöôøng duøng theâm nhöõng ñieän trôû beân ngoaøi noái vôùi Op-Amp ñeå taïo ra nhöõng ñoä lôïi maø chuùng ta mong muoán. Nhöõng ñoä khueách ñaïi nhö mong muoán, nhöõng ñieän trôû taïo ra ñoä lôïi giaûm thoâng qua tín hieäu hoài tieáp. .2 Maïch cô baûn cuûa boä khueách ñaïi thuaät toaùn: Khi duøng boä khueách ñaïi thuaät toaùn, ngöôøi ta duøng hoài tieáp aâm maø khoâng duøng hoài tieáp döông, vì hoài tieáp döông laøm cho boä khueách ñaïi thuaät toaùn laøm vieäc ôû traïng thaùi baûo hoøa. Hoài tieáp aâm laøm giaûm ñoä khueách ñaïi nhöng laøm cho boä khueách ñaïi thuaät toaùn laøm vieäc oån ñònh. Trong moät soá tröôøng hôïp, ngöôøi ta duøng caû hoài tieáp aâm laãn hoài tieáp döông nhöng löôïng hoài tieáp aâm phaûi lôùn hôn löôïng hoài tieáp döông. .2.1 Maïch khueách ñaïi khoâng ñaûo: VI +  V0 - RF  RI
H.IV.2 Phöông trình Kirchoff I ôû ngoõ vaøo V+ VI=V+ Phöông trình Kirchoff I ôû ngoõ vaøo V- V  V   V0   0 RI RF Theo tính chaát cuûa OP-AMP   V  V  V I V V  V I  I 0  0 R I R F V I R F  V I R I  V 0 R I  0  R  R  V 0    F I V  I  R I 
2.2 Maïch khueách ñaïi ñaûo: + RI  V0 VI  - RF H.IV.3 Phöông trình Kirchoff I cho ngoõ vaøo V+ V+ = 0 Phöông trình Kirchoff II cho ngoõ vaøo V- V I  V  V0  V   0 RI RF Theo tính chaát cuûa OP-AMP V V 0 VI V  0 0 RI RF RF V0   VI RI 2.3 Macïh khueách ñaïi ñeäm: VI + V0 - H.IV.4 Phöông trình Kirchoff I ôû ngoõ vaøo V+ VI = V+ Phöông trình Kirchoff I ôû ngoõ vaøo V-
V-- = V0 Theo tính chaát cuûa OP-AMP V- = V+ = VI V0 = VI
3 Caùc thoâng soá cuûa boä khueách ñaïi thuaät toaùn: Trong thöïc teá coù boä khueách ñaïi thuaät toaùn lyù töôûng, ñeå ñaùnh giaù boä khueách ñaïi thuaät toaùn thöïc so vôùi boä thuaät toaùn lyù töôûng, ngöôøi ta caên cöù vaøo caùc tham soá cuûa noù. 1. Heä soá khueách ñaïi hieäu A0: A0 laø heä soá khueách ñaïi hieäu khoâng taûi, ñöôïc xaùc ñònh nhö bieåu thöùc sau: V V  V0   khiV    0 A0  0   0   V V   0  Vd V V   0 khiV   V ÔÛ taàn soá thaáp, A0 =A00 thöôøng thaáy caùc gía trò trong khoaûng: A00=(103-106) V0 V0max V0 -V0min H.IV.4 Ñaëc tuyeán haøm truyeàn ñaït cuûa BKÑTT Ñieän aùp ra V0 chæ tyû leä vôùi Vd trong daûi ñieän aùp Vomin  Vomax naøo ñoù (hình.IV.4), daûi ñieän aùp naøy goïi laø daõi bieán ñoåi ñieän aùp ra cuûa boä khueách ñaïi thuaät toaùn. Ngoaøi daûi ñoù, ñieän aùp ra khoâng ñoåi vaø
khoâng phuï thuoäc ñieän aùp vaøo, töông ñöông vôùi boä khueách ñaïi laøm vieäc ôû traïng thaùi baõo hoøa. Ñoái vôùi ñieän aùp moät chieàu vaø ñieän aùp coù taàn soá thaáp thì A0 khoâng phuï thuoäc taàn soá vaø baèng A00 =(103 106).Khi taàn soá taêng ñeán moät giaù trò naøo ñoù thì A0 giaûm, ôû taàn soá giôùi haïn thì A0 = A00/1,414. Vì taàn soá giôùi haïn döôùi cuûa boä khueách ñaïi thuaät toaùn fd=0, neân taàn soá giôùi haïn treân cuûa noù ñuùng baèng ñoä roäng daõi taàn. Khi taàn soá khueách ñaïi A0 giaûm theo taàn soá giöõa V0 vaø Vd cuõng xuaát hieän goùc leäch pha phuï thuoäc taàn soá. Trong nhöõng ñieàu kieän nhaát ñònh, goùc leäch pha naøy seõ aûnh höôûng ñeán tính oån ñònh cuûa boä khueách ñaïi thuaät toaùn.