khuech dai thuat toan

PHẦN LÝ THUYẾT CƠ SỞ CHƯƠNG KHUẾCH ðẠI THUẬT TOÁN CHƯƠNG : KHUẾCH ðẠI THUẬT TOÁN 5.1 Tổng quan mạch khuếch ñại thuật toán (OP-AMP): Mạch khuếch ñại thuật toán, gọi Opamp (Operational Amplifier) loại vi mạch ñược chế tạo theo công nghệ màng mỏng dạng tích hợp IC ( Integrated Circuit) nên gọi IC thuật toán IC thuật toán thường ñược sử dụng mạch làm toán cộng, trừ, nhân, chia, tích phân, vi phân lĩnh vực khác như: tạo sóng (sin, vuông, tam giác), tạo hàm, so sánh, khuếch ñại v.v Ký hiệu Opamp : Hình 5.1 5.2 Các ñặc tính kỹ thuật OPAMP (OP-AMP): ♦ ðộ lợi ñiện áp lớn ( lý tưởng AV = ∞ ) ♦ Tổng trở vào lớn ( lý tưởng Zin = ∞ ) ♦ Tổng trở bé ( lý tưởng Zout = ) ♦ Nguồn cung cấp: Opamp thường dùng nguồn ñôi (ñối xứng) ñể khai thác hết hiệu suất vi mạch, có giá trị khoảng Vcc = (±3 ÷ ±18) V 5.3 Các dạng mạch OP-AMP: 5.3.1 Mạch so sánh: Nếu Vin+ > Vin- : Vout ≅ + Vcc , ñược gọi vùng bảo hòa dương Nếu Vin+ < Vin- : Vout ≅ - Vcc , ñược gọi vùng bảo hòa âm SVTH: Trần Lê Hoàng Anh & Hoàng Tuấn Bình Page 59 PHẦN LÝ THUYẾT CƠ SỞ CHƯƠNG KHUẾCH ðẠI THUẬT TOÁN Hình 5.2 5.3.2 Mạch khuếch ñại ñảo : mạch dùng hồi tiếp âm từ ngõ ñến ngõ vào ñảo (5.1) Với : R1 : ñiện trở ngõ vào R2 : ñiện trở hồi tiếp R3: cân nhiệt cho op-amp Muốn thay ñổi ñộ khuếch ñại vi sai vòng kín Av, cần chọn giá trị Ri , Rf thích hợp Khi thay ñổi Ri tổng trở vào thay ñổi Còn thay ñổi Rf có AV thay ñổi tổng trở vào không thay ñổi Song giá trị Rf chọn tùy ý Nếu Rf nhỏ, dòng op-amp vượt giá trị cực ñại cho phép, dòng bao gồm dòng if dòng qua tải Nếu Rf lớn, mạch ñiện dễ bị nhiễu làm việc thiếu ổn ñịnh Thông thường chọn SVTH: Trần Lê Hoàng Anh & Hoàng Tuấn Bình Page 60 PHẦN LÝ THUYẾT CƠ SỞ CHƯƠNG KHUẾCH ðẠI THUẬT TOÁN Rf từ 2kΩ ñến 2MΩ Bộ khuếch ñại ñảo có trở kháng vào lớn nên dòng vào op-amp nhỏ Do Ri dòng qua Rf : ii ≅ if Nếu ñầu vào không ñảo (3) op-amp nối mass, dòng phân cực ib cho ngõ vào ñảo tạo áp lệch ngõ vàovà thân dòng phân cực lại thay ñổi theo nhiệt ñộ nên làm cho làm việc thiếu ổn ñịnh ðể giảm nhỏ ảnh hưởng này, cần mắc ñiện trở R3 vào ñầu vào không ñảo với mass - ðiều kiện cân tốt nên chọn R3 = R1//R2 5.3.3 Mạch khuếch ñại không ñảo: - Hệ số khuếch ñại mạch không ñảo ñược tính bởi: HÌNH 5.4 SVTH: Trần Lê Hoàng Anh & Hoàng Tuấn Bình Page 61 PHẦN LÝ THUYẾT CƠ SỞ CHƯƠNG KHUẾCH ðẠI THUẬT TOÁN (5.2) (5.3) - ðiện trở R3 ñược mắc ñầu vào không ñảo ñể ổn ñịnh nhiệt, không cho ngõ trôi ñến trạng thái bảo hòa 5.3.4 Mạch trừ, mạch cộng: 5.3.4.1 Mạch trừ: Hình 5.6 SVTH: Trần Lê Hoàng Anh & Hoàng Tuấn Bình Page 62 PHẦN LÝ THUYẾT CƠ SỞ CHƯƠNG KHUẾCH ðẠI THUẬT TOÁN (5.4) 5.3.4.2 Mạch cộng: Hình 5.7 (5.5) SVTH: Trần Lê Hoàng Anh & Hoàng Tuấn Bình Page 63 PHẦN LÝ THUYẾT CƠ SỞ CHƯƠNG KHUẾCH ðẠI THUẬT TOÁN (5.6) SVTH: Trần Lê Hoàng Anh & Hoàng Tuấn Bình Page 64