Bài giảng Điện tử tương tự - Chương 2( GV. Lê Xuân Thành)

HỌC VIỆN CÔNG NGHỆ BƯU CHÍNH VIỄN THÔNG BÀI GIẢNG MÔN ĐIỆN TỬ TƯƠNG TỰ Giảng viên: Lê Xuân Thành Điện thoại/E-mail: 01655.111.888/thanhqn80@gmail.com Bộ môn: Lý thuyết mạch-Khoa Kỹ thuật điện tử 1 Biên soạn: Học kỳ I năm học 2009-2010 BÀI GIẢNG MÔN ĐIỆN TỬ TƯƠNG TỰ www.ptit.edu.vn GIẢNG VIÊN: LÊ XUÂN THÀNH BỘ MÔN: LÝ THUYẾT MẠCH - KHOA KỸ THUẬT ĐIỆN TỬ 1 Trang 2 NỘI DUNG MÔN HỌC  Chương 1. Mạch khuếch đại bán dẫn  Chương 2. Mạch khuếch đại thuật toán  Chương 3. Mạch tạo dao động điều hòa  Chương 4. Mạch xung  Chương 5. Mạch biến đổi tần số  Chương 6. Mạch chuyển đổi A/D và D/A  Chương 7. Mạch cung cấp nguồn BÀI GIẢNG MÔN ĐIỆN TỬ TƯƠNG TỰ www.ptit.edu.vn GIẢNG VIÊN: LÊ XUÂN THÀNH BỘ MÔN: LÝ THUYẾT MẠCH - KHOA KỸ THUẬT ĐIỆN TỬ 1 Trang 3 BÀI GIẢNG MÔN ĐIỆN TỬ TƯƠNG TỰ www.ptit.edu.vn GIẢNG VIÊN: LÊ XUÂN THÀNH BỘ MÔN: LÝ THUYẾT MẠCH - KHOA KỸ THUẬT ĐIỆN TỬ 1 Trang 4 Chương 2. Mạch khuếch đại thuật toán  1. Các tính chất chung của BKĐTT  2. Mạch khuếch đại vi sai  3. Mạch khuếch đại dùng BKĐTT  4. Các phương pháp chống trôi và bù điểm không  5. Mạch cộng  6. Mạch trừ  7. Mạch vi phân, mạch tích phân  8. Mạch tạo hàm logarit và luỹ thừa  9. Mạch nhân tương tự  10. Mạch lọc tích cực BÀI GIẢNG MÔN ĐIỆN TỬ TƯƠNG TỰ www.ptit.edu.vn GIẢNG VIÊN: LÊ XUÂN THÀNH BỘ MÔN: LÝ THUYẾT MẠCH - KHOA KỸ THUẬT ĐIỆN TỬ 1 Trang 5 1. CÁC TÍNH CHẤT CHUNG CỦA BKĐTT I r I t T U 0 U đ I đ U ra -E C +E C Đ Hình 2-1: Bộ khuếch đại thuật toán U t + - đầu vào thuận đầu vào đảo U V 0 - E C U ra E C - E C Hình 2-2: Đặc tuyến truyền đạt của bộ khuếch đại thuật toán K 0 K f f 0 a) Đặc tuyến biên độ b) Đặc tuyến pha 0 45 o 90 o 180 o 360 o Hình 2-3: Đặc tuyến biên độ và đặc tuyến pha của bộ khuếch đại thuật toán U R =K 0 .U 0 =K 0 (U t -U đ ) Một bộ khuếch đại thuật toán lý tưởng:  Trở kháng vào: Z V = ∞  Trở kháng ra: Z ra = 0  Hệ số khuếch đại: K 0 = ∞ (10 4 ÷10 6 )  Một bộ khuếch đại thuật toán thường có 4 tầng ghép trực tiếp với nhau: Tầng vào là tầng khuếch đại vi sai, tiếp theo là tầng khuyếch đại trung gian (có thể là tầng đệm hay khuếch đại vi sai hai), đến tầng dịch mức và tầng khuếch đại ra. BÀI GIẢNG MÔN ĐIỆN TỬ TƯƠNG TỰ www.ptit.edu.vn GIẢNG VIÊN: LÊ XUÂN THÀNH BỘ MÔN: LÝ THUYẾT MẠCH - KHOA KỸ THUẬT ĐIỆN TỬ 1 Trang 6 2. MẠCH KHẾCH ĐẠI VI SAI Hình 2-4: Tầng khuếch đại vi sai a) Mạch nguyên lý; b) Sơ đồ đơn giản hoá BÀI GIẢNG MÔN ĐIỆN TỬ TƯƠNG TỰ www.ptit.edu.vn GIẢNG VIÊN: LÊ XUÂN THÀNH BỘ MÔN: LÝ THUYẾT MẠCH - KHOA KỸ THUẬT ĐIỆN TỬ 1 Trang 7 2. MẠCH KHẾCH ĐẠI VI SAI  Tín hiệu vào tầng vi sai có thể từ hai nguồn riêng biệt U V1 và U V2 hoặc từ một nguồn.  Điện áp một chiều cung cấp cho tầng vi sai là hai nguồn E C1 và E C2 có thể khác nhau hay bằng nhau về trị số. Vì hai nguồn nối tiếp nhau nên điện áp cung cấp tổng là E C = E C1 + E C2 . BÀI GIẢNG MÔN ĐIỆN TỬ TƯƠNG TỰ www.ptit.edu.vn GIẢNG VIÊN: LÊ XUÂN THÀNH BỘ MÔN: LÝ THUYẾT MẠCH - KHOA KỸ THUẬT ĐIỆN TỬ 1 Trang 8 3. MẠCH KHUẾCH ĐẠI 3.1. Mạch khuếch đại đảo  Nếu coi IC có trở kháng vào vô cùng lớn tức Z V → ∞ thì dòng vào IC vô cùng bé I 0 = 0, khi đó tại nút N có phương trình dòng điện: I V ≈ I ht ht ra0 1 0V R UU R UU − = − 0 K U U ra 0 →= ht ra 1 V R U R U −= 1 ht R K R = − Z ra = 0 Z V = R 1 BÀI GIẢNG MÔN ĐIỆN TỬ TƯƠNG TỰ www.ptit.edu.vn GIẢNG VIÊN: LÊ XUÂN THÀNH BỘ MÔN: LÝ THUYẾT MẠCH - KHOA KỸ THUẬT ĐIỆN TỬ 1 Trang 9 3. MẠCH KHUẾCH ĐẠI 2. Mạch khuếch đại thuận  Khi IC làm việc trong miền tuyến tính thì coi như: U 0 = 0V.  Vậy ta có: Z ra = 0 Z V = ∞ ht1 1 raV RR R .UU + = 1 1 1 1 ra ht ht V U R R R K U R R + = = = + BÀI GIẢNG MÔN ĐIỆN TỬ TƯƠNG TỰ www.ptit.edu.vn GIẢNG VIÊN: LÊ XUÂN THÀNH BỘ MÔN: LÝ THUYẾT MẠCH - KHOA KỸ THUẬT ĐIỆN TỬ 1 Trang 10 4. CÁC PHƯƠNG PHÁP CHỐNG TRÔI VÀ BÙ ĐIỂM KHÔNG  Khi dùng bộ khuếch đại thuật toán để khuếch đại tín hiệu một chiều có trị số nhỏ thì các sai số chủ yếu do dòng điện tĩnh, điện áp lệch không và hiện tượng trôi gây ra.  Để giữ cho điện áp lệch không nhỏ, trong mạch khuếch đại đảo, cửa thuận không đấu trực tiếp xuống đất mà đấu qua điện trở R C . ht1 ht1 C RR R.R R + = [...]... THUYẾT MẠCH - KHOA KỸ THUẬT ĐIỆN TỬ 1 Trang 12 BÀI GIẢNG MÔN ĐIỆN TỬ TƯƠNG TỰ 5 MẠCH CỘNG 5.2 Mạch cộng thuận www.ptit.edu.vn GIẢNG VIÊN: LÊ XUÂN THÀNH BỘ MÔN: LÝ THUYẾT MẠCH - KHOA KỸ THUẬT ĐIỆN TỬ 1 Trang 13 BÀI GIẢNG MÔN ĐIỆN TỬ TƯƠNG TỰ 6 MẠCH TRỪ www.ptit.edu.vn GIẢNG VIÊN: LÊ XUÂN THÀNH BỘ MÔN: LÝ THUYẾT MẠCH - KHOA KỸ THUẬT ĐIỆN TỬ 1 Trang 14 BÀI GIẢNG MÔN ĐIỆN TỬ TƯƠNG TỰ 7 MẠCH VI PHÂN, MẠCH TÍCH... exp nU t mU t GIẢNG VIÊN: LÊ XUÂN THÀNH BỘ MÔN: LÝ THUYẾT MẠCH - KHOA KỸ THUẬT ĐIỆN TỬ 1 Trang 17 BÀI GIẢNG MÔN ĐIỆN TỬ TƯƠNG TỰ 8 MẠCH TẠO HÀM LOGARIT VÀ LŨY THỪA 8.2 Mạch tạo hàm lũy thừa I = I (exp D www.ptit.edu.vn S U ak U ak − 1) ≈ I S exp nU t mU t GIẢNG VIÊN: LÊ XUÂN THÀNH BỘ MÔN: LÝ THUYẾT MẠCH - KHOA KỸ THUẬT ĐIỆN TỬ 1 Trang 18 BÀI GIẢNG MÔN ĐIỆN TỬ TƯƠNG TỰ 9 MẠCH NHÂN TƯƠNG TỰ Z = exp(lnX... PHÂN, MẠCH TÍCH PHÂN 7.1 Mạch vi phân www.ptit.edu.vn GIẢNG VIÊN: LÊ XUÂN THÀNH BỘ MÔN: LÝ THUYẾT MẠCH - KHOA KỸ THUẬT ĐIỆN TỬ 1 Trang 15 BÀI GIẢNG MÔN ĐIỆN TỬ TƯƠNG TỰ 7 MẠCH VI PHÂN, MẠCH TÍCH PHÂN 7.2 Mạch tích phân www.ptit.edu.vn GIẢNG VIÊN: LÊ XUÂN THÀNH BỘ MÔN: LÝ THUYẾT MẠCH - KHOA KỸ THUẬT ĐIỆN TỬ 1 Trang 16 BÀI GIẢNG MÔN ĐIỆN TỬ TƯƠNG TỰ 8 MẠCH TẠO HÀM LOGARIT VÀ LŨY THỪA 8.1 Mạch tạo hàm... được tra theo bảng: www.ptit.edu.vn GIẢNG VIÊN: LÊ XUÂN THÀNH BỘ MÔN: LÝ THUYẾT MẠCH - KHOA KỸ THUẬT ĐIỆN TỬ 1 Trang 21 BÀI GIẢNG MÔN ĐIỆN TỬ TƯƠNG TỰ 10 MẠCH LỌC TÍCH CỰC 10.1 Mạch lọc tích cực bậc một 10.1.1 Mạch lọc thông thấp bậc một www.ptit.edu.vn GIẢNG VIÊN: LÊ XUÂN THÀNH BỘ MÔN: LÝ THUYẾT MẠCH - KHOA KỸ THUẬT ĐIỆN TỬ 1 Trang 22 BÀI GIẢNG MÔN ĐIỆN TỬ TƯƠNG TỰ 10 MẠCH LỌC TÍCH CỰC 10.1 Mạch lọc... lọc thông cao bậc một www.ptit.edu.vn GIẢNG VIÊN: LÊ XUÂN THÀNH BỘ MÔN: LÝ THUYẾT MẠCH - KHOA KỸ THUẬT ĐIỆN TỬ 1 Trang 23 BÀI GIẢNG MÔN ĐIỆN TỬ TƯƠNG TỰ 10 MẠCH LỌC TÍCH CỰC 10.2 Mạch lọc tích cực bậc hai 10.2.1 Mạch lọc thông thấp bậc hai www.ptit.edu.vn GIẢNG VIÊN: LÊ XUÂN THÀNH BỘ MÔN: LÝ THUYẾT MẠCH - KHOA KỸ THUẬT ĐIỆN TỬ 1 Trang 24 BÀI GIẢNG MÔN ĐIỆN TỬ TƯƠNG TỰ 10 MẠCH LỌC TÍCH CỰC 10.2 Mạch lọc... thông thấp bậc hai www.ptit.edu.vn GIẢNG VIÊN: LÊ XUÂN THÀNH BỘ MÔN: LÝ THUYẾT MẠCH - KHOA KỸ THUẬT ĐIỆN TỬ 1 Trang 25 BÀI GIẢNG MÔN ĐIỆN TỬ TƯƠNG TỰ 10 MẠCH LỌC TÍCH CỰC 10.2 Mạch lọc tích cực bậc hai 10.2.1 Mạch lọc thông thấp bậc hai www.ptit.edu.vn GIẢNG VIÊN: LÊ XUÂN THÀNH BỘ MÔN: LÝ THUYẾT MẠCH - KHOA KỸ THUẬT ĐIỆN TỬ 1 Trang 26 BÀI GIẢNG MÔN ĐIỆN TỬ TƯƠNG TỰ 10 MẠCH LỌC TÍCH CỰC 10.2 Mạch lọc... lọc thông thấp bậc hai www.ptit.edu.vn GIẢNG VIÊN: LÊ XUÂN THÀNH BỘ MÔN: LÝ THUYẾT MẠCH - KHOA KỸ THUẬT ĐIỆN TỬ 1 Trang 27 BÀI GIẢNG MÔN ĐIỆN TỬ TƯƠNG TỰ 10 MẠCH LỌC TÍCH CỰC 10.2 Mạch lọc tích cực bậc hai 10.2.2 Mạch lọc thông cao bậc hai www.ptit.edu.vn GIẢNG VIÊN: LÊ XUÂN THÀNH BỘ MÔN: LÝ THUYẾT MẠCH - KHOA KỸ THUẬT ĐIỆN TỬ 1 Trang 28 BÀI GIẢNG MÔN ĐIỆN TỬ TƯƠNG TỰ 10 MẠCH LỌC TÍCH CỰC 10.2 Mạch lọc... đại điện áp một chiều nhỏ thì chọn R1 lớn www.ptit.edu.vn GIẢNG VIÊN: LÊ XUÂN THÀNH BỘ MÔN: LÝ THUYẾT MẠCH - KHOA KỸ THUẬT ĐIỆN TỬ 1 Trang 11 BÀI GIẢNG MÔN ĐIỆN TỬ TƯƠNG TỰ 5 MẠCH CỘNG 5.1 Mạch cộng đảo I ht = I1 + I 2 + + I n Rht Rht Rht U ra = - ( U1 + U 2 + + U n ) R1 R2 Rn Un U1 U 2 = - Rht ( + + + ) R1 R2 Rn n =- å α U i i i=1 www.ptit.edu.vn GIẢNG VIÊN: LÊ XUÂN THÀNH BỘ MÔN: LÝ THUYẾT MẠCH -. .. biết Lúc đó đặc tính tần số của mạch là tích các đặc tính tần số của các mạch riêng rẽ www.ptit.edu.vn GIẢNG VIÊN: LÊ XUÂN THÀNH BỘ MÔN: LÝ THUYẾT MẠCH - KHOA KỸ THUẬT ĐIỆN TỬ 1 Trang 30 BÀI GIẢNG MÔN ĐIỆN TỬ TƯƠNG TỰ www.ptit.edu.vn GIẢNG VIÊN: LÊ XUÂN THÀNH BỘ MÔN: LÝ THUYẾT MẠCH - KHOA KỸ THUẬT ĐIỆN TỬ 1 Trang 31 ... Tschcbyscheff www.ptit.edu.vn GIẢNG VIÊN: LÊ XUÂN THÀNH BỘ MÔN: LÝ THUYẾT MẠCH - KHOA KỸ THUẬT ĐIỆN TỬ 1 Trang 20 BÀI GIẢNG MÔN ĐIỆN TỬ TƯƠNG TỰ 10 MẠCH LỌC TÍCH CỰC Kd 0 Kd 0 Kd ( p) = = 2 3 n 1 + C1 p + C2 p + C3 p + + Cn p (1 + ai p + bi p 2 ) Õ  Để tính toán các linh kiện của bộ lọc ta dựa vào loại mạch lọc, bậc của bộ lọc n và các hệ số ai, bi (i là số thứ tự các mắt lọc), fci / fc và hệ . thuận BÀI GIẢNG MÔN ĐIỆN TỬ TƯƠNG TỰ www.ptit.edu.vn GIẢNG VIÊN: LÊ XUÂN THÀNH BỘ MÔN: LÝ THUYẾT MẠCH - KHOA KỸ THUẬT ĐIỆN TỬ 1 Trang 14 6. MẠCH TRỪ BÀI GIẢNG MÔN ĐIỆN TỬ TƯƠNG TỰ www.ptit.edu.vn GIẢNG. R U α = = - + + + = - + + + = - å BÀI GIẢNG MÔN ĐIỆN TỬ TƯƠNG TỰ www.ptit.edu.vn GIẢNG VIÊN: LÊ XUÂN THÀNH BỘ MÔN: LÝ THUYẾT MẠCH - KHOA KỸ THUẬT ĐIỆN TỬ 1 Trang 13 5. MẠCH CỘNG 5.2. Mạch cộng thuận BÀI. MÔN ĐIỆN TỬ TƯƠNG TỰ www.ptit.edu.vn GIẢNG VIÊN: LÊ XUÂN THÀNH BỘ MÔN: LÝ THUYẾT MẠCH - KHOA KỸ THUẬT ĐIỆN TỬ 1 Trang 3 BÀI GIẢNG MÔN ĐIỆN TỬ TƯƠNG TỰ www.ptit.edu.vn GIẢNG VIÊN: LÊ XUÂN THÀNH BỘ