giới thiệu tổng quan về op-amp và ứng dụng

Chương 5: Op-amp ứng dụng Biên soạn: Nhóm Noname Nhóm Thực Hiện: Nhóm Noname STT Họ & Tên MSSV Lâm Thị Diễm 1020031 Nguyễn Tấn Đạt 1020045 Trần Khánh Hòa 1020068 Trần Lê Bảo Duy 1020033 Hồ Quốc Vương 1020278 Phan Lý Trúc Anh 1020005 Nguyễn Minh Quân 1020171 Trần Nguyễn Thúy Anh 1020008 Trần Hoàng Bạch Lê 1020100 10 Hứa Thị Ẽn 1020055 11 Ngô Minh Anh 1020003 12 Đặng Đào Trâm Anh 1020002 13 Võ Phan Thanh Duy 1020035 14 Nguyễn Hồng Minh Trí 1020241 Phân cơng 15 Biên soạn: Nhóm Noname Bùi Tuấn 1020250 Làm Bài tập + Experiment Làm slide thuyết trình Dịch sách Đọc dịch, tổng hợp lập dàn ý cho slide            5-1 Lời mở đầu 5-2 Điện offfset ngõ vào 5-3 Dòng phân cực ngõ vào 5-4 Dòng offset ngõ vào 5-5 Điện offset ngõ vào tổng cộng 5-6 Độ lệch nhiệt 5-7 Ảnh hường nguồn tới điện áp offset ngõ vào 5-8 Thay đổi điện dòng offset ngõ vào theo thời gian 5-9 Những thông số nhạy điện nguồn nhiệt độ khác 5-10 Nhiễu 5-11 Cấu hình chế độ chung tỉ số truất thải chế độ chung Biên soạn: Nhóm Noname    Trong chương trước tìm hiểu Opamps tính chất, ứng dụngcủa Tuy nhiên, ta nghiên cứu op-amp điều kiện lý tưởng với thuộc tính mong muốn Trong thực tế không vậy, ta gặp nhiều vấn đề khiến ngõ bị nhiễu Một vấn đề ta gặp phải điện offset ngõ vào VD: micro để yên phát tiếng rè  chứng tỏ có điện gây  điện offset Biên soạn: Nhóm Noname   Vì vậy, chương bàn luận thuộc tính op-amps ứng dụng gây điện ngõ offset Và để xử lí vấn đề này, Chúng ta nghiên cứu việc thêm vào op-amp mạch điện cách hiệu quả, đặc biệt sử dụng mạch khếch đại DC Biên soạn: Nhóm Noname   Điện ngõ vào offset Vio điện ngõ vào vi sai tồn ngõ vào op-amp chưa cấp nguồn.(Nhìn hình 5.1a) Điện ngõ offset Voo Nó gây Vio Khi Vio qua Op-amp khuếch đại lên nhiều lần gây nên Voo Hình 5.1 b cho thấy điện ngõ offset op-amps khơng hồi tiếp Biên soạn: Nhóm Noname +Vcc + + - +Vcc + - A Vio - A RL RL -VEE Voo -VEE Biên soạn: Nhóm Noname   Điện ngõ offset Voo điện DC, dương âm tùy thuộc vào Vio, đốn trước Cho nên datasheets Vio có giá trị tuyệt đối tối đa Ví dụ: 741 Vio tối đa 6mV, 740 Vio tối đa 20mV, nghĩa điện tối đa khác thiết bị ngõ vào op-amps 741 lớn đến 6mV DC Cịn 740 tối đa 20mV Biên soạn: Nhóm Noname  Điện offset ngõ điện ta không mong muốn Do cần áp vào điện ngõ vào vi sai biên độ phân cực cách xác, để giảm điện ngõ offset Giá trị xem điện offset ngõ vào  Để làm điều đó, cần mạch điện thiết bị đầu vào op-amps giúp linh hoạt để đạt Vio biên độ phân cực Mạch gọi mạch bù điện ngõ vào offset ( input offset voltage compensating network) Biên soạn: Nhóm Noname • • Tới đưa ngõ vào xác op-amps giúp điện offset cân bằng, giảm điện ngõ offset Voo Op-amps gọi “nulled” (làm 0) “balanced” (làm cân bằng) Giá trị Vio op-amps loại giống giống biên độ phân cực sản xuất hàng loạt cho giá trị tối đa datasheets Biên soạn: Nhóm Noname   Hình – 30 (c) cho thấy phạm vi điện áp đầu vào chế độ chung (V) (CMVR) tăng với giá trị tăng điện áp cung cấp CMVR thay đổi từ ± 2𝐕 đế𝐧 ± 14𝐕 đến điện áp cung cấp thay đổi từ ± 𝟓𝐕 đế𝐧 ± 𝟏𝟕 𝟓𝐕, tương ứng (hình – 30 (c)) Biên soạn: Nhóm Noname  Sự tiêu thụ điện (mW) theo đường cong điện áp cung cấp thể hình – 30 (d) Biên soạn: Nhóm Noname Trong hệ thống điện tử, giao thoa tín hiệu gây nhiễu Nhiễu tượng kết hợp nhiều nguồn tín hiệu, tín hiệu mong muốn lẫn tín hiệu khơng mong muốn Nhiễu đến từ nhiều nguồn bên tự cảm  Ví dụ: Nguồn nhiễu bên ngồi: việc đóng ngắt mạch điện làm quay máy móc, hệ thống đánh lửa, hàng tá mạch điều khiển tia chớp  Biên soạn: Nhóm Noname Hiện tượng tự cảm hay tự nhiễu gây nên điện ngẫu nhiên AC dòng sinh bên dây dẫn chất bán dẫn mạch kết việc đóng ngắt mạch khác   Những nhân tố định đến độ nhiễu mạch: ◦ Tỉ lệ thay đổi dòng đơn vị thời gian ◦ Tốc độ mạch ◦ cách kết nối mạch Biên soạn: Nhóm Noname Có nhiều loại nhiễu như: nhiễu schottky, nhiễu nhiệt nhiễu 1/f  ◦ Nhiễu nhiệt tăng nhiệt độ tăng ◦ Nhiễu schottky tăng băng tần rộng điện trở lớn, mặt khác, nhiễu 1/f tăng tần số f giảm Biên soạn: Nhóm Noname  Hình 5-31(a) thể đầu vào bình phương điện (V2) theo tần số op-amp A741 Biên soạn: Nhóm Noname  Hình 5-31 (b) thể đầu vào bình phương dịng điện (A2) theo tần số op-amp A741 Biên soạn: Nhóm Noname  Sự nhiễu băng tần rộng (𝜇V rms) chống lại điện trở nguồn opamp 741 thể hình 5-31(c) Biên soạn: Nhóm Noname  Phương pháp giảm nhiễu IC: ◦ Sử dụng vỏ chắn vật lý kèm theo hệ thống mạng điện ngăn xạ điện tử bên ◦ Mạch ngăn cách mạch lọc mạch điện tử tín hiệu truyền dẫn ◦ Giảm chiều dài dây dẫn  Mạch khuếch đại đảo dấu, không đảo dấu khuếch đại vi sai mạch có độ miễn nhiễm cao Biên soạn: Nhóm Noname   Hình 5- 32 ví dụ nhiễu mạch vi sai Ta nên sử dụng điện trở ngõ vào đảo dấu không đảo dấu để điện nhiễu vni biên độ pha  giảm điện nhiễu đầu Biên soạn: Nhóm Noname Khi áp điện vào ngõ vào, opamp hoạt động cấu hình chung Ta gọi điện áp vào vcm  Op-amp lý tưởng khuếch đại điện sai lệch ngõ vào, nên cấu hình chung V0=0, khơng có điện chung  Tuy nhiên op-amp thực tế xuất điện chung vocm  Biên soạn: Nhóm Noname Tỉ lệ vocm vcm gọi độ lợi chung Acm thường nhỏ nhiều   Công thức: 𝑣 𝑜𝑐𝑚 𝐴 𝑐𝑚 = (5-37) 𝑣 𝑐𝑚  Op-amp lý tưởng Acm =  Hệ số truất thải chung CMRR định nghĩa tỉ lệ độ lợi vi sai với độ lợi chung Acm, là: 𝐶𝑀𝑅𝑅 = 𝐴𝐷 𝐴 𝑐𝑚 Biên soạn: Nhóm Noname (5-38) CMRR biểu diễn tỉ lệ thay đổi điện vào offset với tổng thay đổi điện chung Vì  𝐶𝑀𝑅𝑅 =  Từ phương trình (5-37) (5-38), ta có: 𝐶𝑀𝑅𝑅 = 𝑣 𝑜𝑐𝑚 =  𝑉 𝑖𝑜 𝑣 𝑐𝑚 𝐴𝐷 𝐴 𝑐𝑚 = 𝐴𝐷 𝑣 𝑜𝑐𝑚 𝑣 𝑐𝑚 = 𝐴 𝐷 𝑣 𝑐𝑚 𝑣 𝑜𝑐𝑚 𝐴 𝐷 𝑣 𝑐𝑚 𝐶𝑀𝑅𝑅 (5-40) Từ phương trình (5 - 40) ta thấy CMRR tỉ lệ nghịch so với 𝑣 𝑜𝑐𝑚 Biên soạn: Nhóm Noname Nói chung, giá trị CMRR lớn thường tình dB,  𝐶𝑀𝑅𝑅 𝑑𝐵 = 20𝑙𝑜𝑔  (5-41a) từ phương trình (5-39), 𝐶𝑀𝑅𝑅 𝑑𝐵 = 20𝑙𝑜𝑔  𝐴𝐷 𝐴 𝑐𝑚 𝑉 𝑖𝑜 𝑣 𝑐𝑚 (5-41b) CMRR có trị lớn , Op.amp tốt ( 741 90dB) Biên soạn: Nhóm Noname Biên soạn: Nhóm Noname ... nghiên cứu việc thêm vào op-amp mạch điện cách hiệu quả, đặc biệt sử dụng mạch khếch đại DC Biên soạn: Nhóm Noname   Điện ngõ vào offset Vio điện ngõ vào vi sai tồn ngõ vào op-amp chưa cấp nguồn.(Nhìn... offset ngõ vào VD: micro để yên phát tiếng rè  chứng tỏ có điện gây  điện offset Biên soạn: Nhóm Noname   Vì vậy, chương bàn luận thuộc tính op-amps ứng dụng gây điện ngõ offset Và để xử lí... sách Đọc dịch, tổng hợp lập dàn ý cho slide            5-1 Lời mở đầu 5-2 Điện offfset ngõ vào 5-3 Dòng phân cực ngõ vào 5-4 Dòng offset ngõ vào 5-5 Điện offset ngõ vào tổng cộng 5-6