Các chip khuếch đại tín hiệu

Các chip khuếch đại tín hiệu (op-amp) có thiết kế thuộc loại analog Bạn ln gắn chip với gắn với thứ để thỏa mãn yêu cầu Các nhà thiết kế dùng chúng để tạo tiền khuếch đại âm video, bù điện áp, lọc xác nhiều hệ thống khác thành phần thiết bị điện tử thông dụng Vi mạch khuếch đại thuật toán (Operational Amplifier) –ký hiệu OpAmp dùng để nói mạch khuếch đại có khả thay đổi theo mạch ghép nối bên để thực phép biển đổi toán học cộng trừ, biến đổi tỷ lệ, vi tích phân máy tính tương tự Nhờ phát triển công nghệ bán dẫn, opamp ngày trở nên tin cậy, kích thước nhỏ, ổn định nhiệt, vậy, ngày opamp sử dụng thành phần ứng dụng khuếch đại, biến đổi tín hiệu, lọc tích cực, tạo hàm chuyển đổi Mục lục • Ứng dụng mạch tuyến tính o 1.1 Mạch khuếch đại vi sai  1.1.1 Hệ số khuếch đại vi sai o 1.2 Mạch khuếch đại đảo o 1.3 Mạch khuếch đại không đảo o 1.4 Mạch theo điện áp o 1.5 Mạch khuếch đại tổng • • o 1.6 Mạch tích phân o 1.7 Mạch vi phân o 1.8 Mạch so sánh o 1.9 Mạch khuếch đại đo lường o 1.10 Mạch chuyển đổi kiểu Schmitt (Schmitt trigger) o 1.11 Mạch giả lập cuộn cảm o 1.12 Mạch phát mức không o 1.13 Mạch biến đổi tổng trở âm Các ứng dụng phi tuyến o 2.1 Mạch chỉnh lưu xác o 2.2 Mach khuếch đại đầu Lơ-ga Các ứng dụng khác Mạch khuếch đại thuật toán Bách khoa toàn thư mở Wikipedia Mạch khuếch đại thuật tốn tích hợp (loại đơn đơi) đóng gói vỏ chất dẻo hàng chân (dual in-line package) ("DIPs") có chân Mạch khuếch đại thuật tốn (tiếng Anh: operational amplifier), thường gọi tắt op-amp mạch khuếch đại chiều nối tầng trực tiếp với hệ số khuếch đại cao, có đầu vào vi sai, thơng thường có đầu đơn Trong ứng dụng thông thường, đầu điều khiển mạch hồi tiếp âm cho xác định độ lợi đầu ra, tổng trở đầu vào tổng trở đầu Các mạch khuếch đại thuật tốn có ứng dụng trải rộng nhiều thiết bị điện tử thời từ thiết bị điện tử dân dụng, công nghiệp khoa học Các mạch khuếch đại thuật tốn thơng dụng có giá bán rẻ Các thiết kế đại điện tử hóa chặt chẽ trước đây, số thiết kế cho phép mạch điện chịu đựng tình trạng ngắn mạch đầu mà khơng làm hư hỏng Mục lục [ẩn] • Lịch sử o 1.1 Nguyên lý hoạt động • Mạch khuếch đại thuật tốn lý tưởng • Những giới hạn khuếch đại thuật toán thực tế o 3.1 Những sai lệch mặt chiều o 3.2 Những sai lệch mặt xoay chiều o 3.3 Những sai lệch phi tuyến o 3.4 Những lưu ý mặt cơng suất • Ký hiệu • Ứng dụng thiết kế hệ thống điện tử • Hoạt động - Đối với chiều • Hoạt động - Đối với xoay chiều • Mạch khuếch đại khơng đảo • Sơ đồ bên mạch khuếch đại thuật tốn 741 • o 9.1 Gương dòng điện o 9.2 Tầng khuếch đại vi sai đầu vào o 9.3 Tầng khuếch đại điện áp lớp A o 9.4 Mạch định thiên đầu o 9.5 Tầng xuất 10 Chú thích [sửa] Lịch sử mạch khuếch đại thuật tốn 741 đóng gói vỏ kim loại TO-5 Từ đời, mạch khuếch đại thuật toán thiết kế để thực phép tính cách sử dụng điện áp giá trị tương tự để mô đại lượng khác [1] Do đó, đặt tên "Mạch khuếch đại thuật toán" Đây thành phần máy tính tương tự, mạch khuếch đại thuật tốn thực thuật tốn Cộng, Trừ, Tích phân Vi phân vv Tuy nhiên, mạch khuếch đại thuật toán lại đa năng, với nhiều ứng dụng khác ứng dụng thuật toán Các mạch khuếch đại thuật toán thực nghiệm, lắp ráp transistor, đèn điện tử chân linh kiện khuếch đại khác, trình bày dạng mạch linh kiện rời rạc mạch tích hợp tỏ tương hợp với linh kiện thực Trong mạch khuếch đại thuật toán phát triển đèn điện tử chân không, chúng thường sản xuất dạng mạch tích hợp (ICs), vậy, phiên lắp ráp linh kiện rời sử dụng cần tiện ích vượt tầm IC Những mạch khuếch đại thuật tốn tích hợp ứng dụng rộng rãi từ cuối thập niên 1960, mạch sử dụng transistor lưỡng cực μA709 hãng Fairchild, Bob Widlar thiết kế năm 1965; nhanh chóng bị thay mạch 741, mạch có tiện ích tốt hơn, độ ổn định cao dễ sử dụng Mạch μA741 đến sản xuất, có mặt khắp nơi lĩnh vực điện tử - nhiều nhà chế tạo sản xuất phiên khác mạch này, tiếp tục thừa nhận số ban đầu "741" Những thiết kế tốt giới thiệu, số dựa transistor hiệu ứng trường FET (cuối thập niên 1970) transistor hiệu ứng trường có cổng cách điện MOSFET(đầu thập niên 1980) Rất nhiều linh kiện đại thay cho mạch sử dụng 741, mà không cần thay đổi gì, lại cho hiệu tốt Các mạch khuếch đại thuật tốn thường có thông số nằm giới hạn định, có vỏ ngồi tiêu chuẩn, với nguồn điện cung cấp tiêu chuẩn Chúng có nhiều ứng dụng lĩnh vực điện tử; cần số linh kiện bên ngồi thực dải rộng tác vụ xử lý tín hiệu tương tự Rất nhiều mạch khuếch đại thuật tốn tính hợp có giá chừng vài cent mua với số lượng vừa phải, mạch khuếch đại tích hợp rời rạc với thơng số kỹ thuật khơng tiêu chuẩn có giá đến 100 dollar đặt hàng số lượng [sửa] Nguyên lý hoạt động Đầu vào vi sai mạch khuếch đại gồm có đầu vào đảo đầu vào khơng đảo, mạch khuếch đại thuật toán thực tế khuếch đại hiệu số điện hai đầu vào Điện áp gọi điện áp vi sai đầu vào Trong hầu hết trường hợp, điện áp đầu mạch khuếch đại thuật toán điều khiển cách trích tỷ lệ điện áp để đưa ngược đầu vào đảo Tác động gọi hồi tiếp âm Nếu tỷ lệ 0, nghĩa hồi tiếp âm, mạch khuếch đại gọi hoạt động vòng hở Và điện áp với điện áp vi sai đầu vào nhân với độ lợi tổng mạch khuếch đại, theo công thức sau: Trong V+ điện đầu vào không đảo, V− điện đầu vào đảo G gọi độ lợi vòng hở mạch khuếch đại Do giá trị độ lợi vòng hở lớn thường không quản lý chạt chẽ từ chế tạo, mạch khuếch đại thuật tốn thường làm việc tình trạng khơng có hồi tiếp âm Ngoại trừ trường hợp điện áp vi sai đầu vào vơ bé, độ lợi vòng hở lớn làm cho mạch khuếch đại làm việc trạng thái bão hòa trường hợp khác (Xem phần Những sai lệch phi tuyến) Một thí dụ cách tính tốn điện áp có hồi tiếp âm thể phần Mạch khuếch đại không đảo Một cấu hình khác mạch khuếch đại thuật tốn sử dụng hồi tiếp dương, mạch trích phần điện áp đưa ngược trở đầu vào không đảo Ứng dụng quan trọng dùng để so sánh, với đặc tính trễ hysteresis (Xem Schmitt trigger) [sửa] Mạch khuếch đại thuật toán lý tưởng Với giá trị điện áp đầu vào, mạch khuếch đại thuật tốn "lý tưởng" có: • Độ lợi vòng hở vơ lớn • Băng thơng vơ lớn • Tổng trở đầu vào vơ lớn (để cho dòng điện đầu vào khơng) • Điện áp bù khơng • Tốc độ thay đổi điện áp vô lớn • Tổng trở đầu không • Tạp nhiễu (độ ồn) không Như thế, đầu vào mạch khuếch đại thuật tốn lý tưởng tính tốn vòng hồi tiếp mơ khâu nullator, ngõ với khâu norator kết hợp ( mạch khuếch đại thuật toán lý tưởng hoàn chỉnh) khâu nullor Mạch khuếch đại thuật toán thực gần đạt ý tưởng trên: bên cạnh giá trị giới hạn tốc độ thay đổi, băng thông, điện áp bù thứ tương tự thế, thông số mạch khuếch đại thuật toán thực tế bị thay đổi theo thời gian bị thay đổi theo nhiệt độ, tình trạng đầu vào Các mạch tích hợp đại sử dụng transistor hiệu ứng trường (FET) transistor hiệu ứng trường có cổng cách điện Oxit kim loại MOSFET có đặc tính gần với mạch lý tưởng mạch sử dụng transistor lưỡng cực tín hiệu lớn phải xử lý điều kiện nhiệt độ phòng qua băng thông giới hạn Đặc biệt, tổng trở vào cao nhiều, nhiên mạch dùng transistor lưỡng cực thường tốt mặt trôi điện áp bù, độ ồn Khi giới hạn mạch khuếch đại thuật toán thực tạm thời bỏ qua, xem hộp đen có độ lợi Chức mạch thơng số xác định mạch hồi tiếp, thường hồi tiếp âm [sửa] Những giới hạn khuếch đại thuật toán thực tế [sửa] Những sai lệch mặt chiều • Độ lợi hữu hạn — Người ta thường nhắc đến điều thiết kế tồn diện cố gắng tính tốn độ lợi đến gần với độ lợi mạch khuếch đại • Tổng trở vào hữu hạn - điều tạo giới hạn cho việc tính tốn điện trở mạch hồi tiếp Một số mạch khuếch đại thuật tốn có mạch bảo vệ đầu vào chống áp: điều làm cho vài thông số đầu vào trở nên xấu Một số mạch khuếch đại thuật tốn có phiên bản: có bảo vệ đầu vào (như làm giảm đặc tính đơi chút) khơng có bảo vệ đầu vào • Tổng trở không xuống đến không - Điều quan trọng tải có tổng trở thấp Ngoại trừ trường hợp điện áp bé, người ta thường phải cân nhắc đến vấn đề công suất Tổng trở tỷ lệ nghịch với dòng tĩnh tầng cuối (nếu dòng tĩnh bé tổng trở lớn) • Dòng điện định thiên đầu vào — Một dòng điện nhỏ (cỡ ~10 nA mạch khuếch đại thuật toán dùng Transistor lưỡng cực, cỡ picoamperes thiết kế dùng CMOS) chảy mạch vào Dòng điện thường chênh lệch hai đầu vào đảo không đảo Sự chênh lệch gọi dòng bù đầu vào (input offset current) Ảnh hưởng có ý nghĩa mạch có cơng suất thấp • Điện áp bù đầu vào (Input offset voltage) — Đây điện áp cần đặt vào đầu vào để bảo đảm đầu Hạn chế làm ảnh hưởng mạnh đến thơng số mạch khuếch đại mà phụ thuộc vào điểm không mạch, thường điện áp nằm điện áp cấp nguồn dương điện áp cấp nguồn âm Trong mạch khuếch đại hoàn hảo, điện áp bù đầu vào không Tuy nhiên thực tế tồn mạch khuếch đại thuật tốn sai lệch mạch khuếch đại vi sai đầu vào Điện áp bù đầu vào gây vấn đề: Thứ nhất, độ lợi vòng hở lớn, mạch khuếch đại chuyển sang trạng thái bào hòa hoạt động khơng có hồi tiếp âm, nối tắt đầu vào với Thứ nhì, vòng kín, hệ thống hồi tiếp âm định hình điện áp đầu vào cho khuếch đại lên với mức tín hiệu, điều ảnh hưởng mạch đòi hỏi độ xác cao mặt chiều, tín hiệu vào nhỏ Nhiều thiết kế cũ mạch khuếch đại thuật tốn có chân để chỉnh định điện áp bù đầu vào Các thiết kế đại có mạch tự động triệt tiêu điện áp bù đầu vào nàybằng kỹ thuật băm điện áp Hoặc số mạch khác đo lường điện áp bù này, tạo điện áp đối kháng để trừ lại • Độ lợi đồng pha — Một mạch khuếch đại thuật tốn hồn hảo khuếch đại hiệu số điện đầu vào, không quan tâm đến điện áp chung chúng Tuy nhiên đầu vào vi sai khuếch đại thuật tốn thường khơng hồn hảo khiến cho khuếch đại tín hiệu đưa đến đồng thời đầu vào chút Thông số tiêu chuẩn để đánh giá tác động hệ số triệt tín hiệu đồng pha (hoặc đồng thời) common-mode rejection ratio (viết tắt CMRR) Giảm thiểu hệ số điều quan trọng mạch khuếch đại không đảo (sẽ mô tả đây) làm việc hệ số khuếch đại lớn • Hiệu ứng nhiệt — Tất thông số mạch khuếch đại thuật toán bị ảnh hưởng nhiệt Độ trôi nhiệt điện áp bù đầu vào đặc biệt quan trọng [sửa] Những sai lệch mặt xoay chiều • Băng thông hữu hạn — Tất mạch khuếch đại đề có băng thơng hữu hạn Hạn chế gây vấn đề cho mạch khuếch đại thuật toán Trước hết kèm theo hạn chế băng thông khác biệt pha đầu vào đầu Sự lệch pha gây nên dao động số mạch hồi tiếp Mạch bù trừ tần số dùng số mạch khuếch đại thuật tốn làm giảm băng thơng, lại làm tăng độ ổn định đầu sử dụng với kiểu hồi tiếp khác Thứ nhì, hạ thấp băng thơng làm giảm bớt mức độ hồi tiếp tần số cao, làm tăng méo tăng độ ồn tăng tổng trở Đồng thời giảm độ tuyến tính đặc tuyến tần số pha • Điện dung đầu vào — Rất quan trọng ứng dụng cao tần làm hạ thấp băng thơng vòng hở mạch khuếch đại • Hệ số khuếch đại đồng pha — Xem phần Những sai lệch mặt chiều bên [sửa] Những sai lệch phi tuyến • Bão hòa — điện áp đầu bị giới hạn trị số thấp cao gần với điện áp nguồn nuôi (Điện áp đầu đạt đến điện áp nguồn giới hạn tầng xuất Xem phần Tầng xuất đây.) Hiện tượng bão hòa xảy điện áp đầu mạch khuếch đại đạt đến giá trị, thường tùy thuộc vào: o Trong trường hợp mạch khuếch đại thuật toán sử dụng nguồn lưỡng cực, độ lợi điện áp làm cho điện áp đầu dương trị số cao âm trị số thấp nhất; o Trong trường hợp mạch khuếch đại thuật toán sử dụng nguồn đơn cực, độ lợi điện áp gây điện áp đầu dương trị số cao nhất, điện áp thấp, gần điện đất trị số giới hạn thấp [2] • Độ dốc điện áp — Đầu mạch khuếch đại đạt đến mức thay đổi điện áp cao Đại lượng tốc độ thay đổi điện áp tối đa đo thường hiển thị theo đơn vị vôn mili giây Khi thời điểm thay đổi này, thay đổi đầu vào không ảnh hưởng đến đầu Độ dốc đầu mạch khuếch đại thường điện dung ký sinh bên mạch khuếch đại, đặc biệt mạch có hỗ trợ mạch bù tần số bên • Hàm truyền phi tuyến — Điện áp khơng tỷ lệ xác vối điện áp vi sai đầu vào Điều sinh méo dạng đầu vào tín hiệu có dạng sóng Ảnh hưởng bé mạch có sử dụng hồi tiếp âm [sửa] Những lưu ý mặt cơng suất • Giới hạn dòng điện đầu — Dòng điện đầu phải giới hạn Thực đa số mạch khuếch đại thuật toán thiết kế cho giới hạn dòng điện đầu khơng vượt q trị số xác định, khoảng 25 mA mạch khuếch đại thuật tốn 741 tự bảo vệ mạch mạch bên ngồi khơng bị hư hỏng • Giới hạn cơng suất tiêu tán — Một mạch khuếch đại thuật toán mạch khuếch đại tuyến tính Do bị tiêu tán lượng dạng nhiệt năng, tỷ lệ với dòng điện đầu hiệu số điện áp điện áp nguồn điện áp đầu Nếu mạch khuếch đại tiêu tán nhiều lượng, nhiệt độ tăng lên ngưỡng an tồn Mạch bị dẫn đến sụp đổ nhiệt bị phá hỏng [sửa] Ký hiệu Ký hiệu mạch điện mạch khuếch đại thuật toán sau: Ký hiệu mạch khuếch đại thuật toán sơ đồ điện Trong đó: • V+: Đầu vào khơng đảo • V−: Đầu vào đảo • Vout: Đầu • VS+: Nguồn cung cấp điện dương • VS−: Nguồn cung cấp điện âm Các chân cấp nguồn (VS+ and VS−) ký hiệu nhiều cách khác Cho dù vậy, chúng ln có chức cũ Thông thường chân thường vẽ dồn góc trái sơ đồ với hệ thống cấp nguồn cho vẽ rõ ràng Một số sơ đồ người ta giản lược lại, khơng vẽ phần cấp nguồn Vị trí đầu vào đảo đầu vào khơng đảo hốn chuyển cho cần thiết Nhưng chân cấp nguồn thường không đảo ngược lại [sửa] Ứng dụng thiết kế hệ thống điện tử Sử dụng mạch khuếch đại thuật toán khối mạch điện dễ dàng sáng sủa nhiều so với việc tính tốn xác định tất thông số phần tử mạch (transistor, điện trở, vv ), cho dù mạch khuếch đại mạch tích hợp hay linh kiện rời Những mạch khuếch đại thuật tốn sử dụng khối khuếch đại vi sai thực có độ lợi đủ lớn Trong mạch sau này, giới hạn tầng khuếch đại áp đặt vào dải thông số mạch Việc thiết kế mạch tiến hành theo số trình tự giống cho mạch Những đặc tính vẽ trước định mà mạch phải thực hiện, với giới hạn cho phép Thí dụ, độ lợi cần 100 lần, với sai số thấp 5%, thay đổi 1% nhiệt độ thay đổi phạm vi định trước; tổng trở đầu vào không nhỏ megohm vv Một mạch điện thiết kế thường với trợ giúp cơng cụ mơ máy tính Những mạch khuếch đại thuật tốn thơng dụng linh kiện khác chọn lựa cho phù hợp với yêu cầu mạch nằm sai số cho phép với giá hợp lý Nếu không đạt tất yêu cầu mạch, giá trị thay đổi Sản phẩm mẫu sau thực thử nghiệm Các thay đổi thực để đạt hay tăng cường đặc tính, thay đổi chức nănghoặc giảm giá thành [sửa] Hoạt động - Đối với chiều Độ lợi vòng hở định nghĩa hệ số khuếch đại mạch khuếch đại thuật toán từ đầu vào đến đầu khơng có hồi tiếp Trong hầu hết tính tốn thực tế, độ lợi vòng hở xem vô lớn Một linh kiện tiêu biểu thường có độ lợi vòng hở chiều nằm khoảng từ 100.000 đến 1.000.000 Trị số đủ lớn cho ứng dụng có độ lợi xác định lượng hồi tiếp âm Các mạch khuếch đại thuật tốn có giới hạn sử dụng mà người thiết kế cần phải nhớ rõ phải làm việc với chúng Khi thiết kế cụ thể độ ổn định xảy mạch khuếch đại chiều thành phần xoay chiều bị bỏ qua [sửa] Hoạt động - Đối với xoay chiều Độ lợi mạch khuếch đại thuật tốn tính tốn chiều không áp dụng xoay chiều tần số cao Có thể xem gần hệ số khuếch đại tỷ lệ nghịch với tần số Điều có nghĩa mạch khuếch đại thuật tốn có đặc tính dựa vào tích số Độ lợi - Băng thơng Thí dụ mạch khuếch đại thuật tốn có tích số độ lợi - băng thơng = MHz có độ lợi 200 kHz độ lợi MHz Đặc tính thơng hạ giới thiệu có chủ đích có khuynh hướng tạo ổn định cho mạch với phương pháp bù tần số Các mạch khuếch đại thuật tốn thơng dụng rẻ tiền thường có tích số độ lợi - băng thơng khoảng vài megaHertz Các mạch khuếch đại đặc biệt khuếch đại thuật tốn tốc độ cao có tích số độ lợi - băng thơng đạt đến hàng trăm megahertz Đối với ứng dụng tần số cao thường sử dụng dạng mạch khác hoàn toàn gọi mạch khuếch đại thuật tốn hồi tiếp dòng điện [sửa] Mạch khuếch đại không đảo Một mạch khuếch đại thuật tốn thơng dụng có đầu vào đầu Điện áp đầu bội số sai biệt điện áp hai đầu vào: Vout = G(V+ − V−) G độ lợi vòng hở mạch khuếch đại thuật toán Đầu vào giả định có tổng trở cao; Dòng điện vào đầu vào không đáng kể Đầu giả định có tổng trở thấp Nếu đầu đưa trở đầu vào đảo sau chia phân áp K = R1 / (R1 + R2), thì: Kết cấu mạch khuếch đại thuật toán ráp thành mạch khuếch đại không đảo V+ = Vin V− = K Vout Vout = G(Vin − K Vout) Để tính Vout / Vin, thấy một hệ số khuếch đại tuyến tính với độ lợi là: Vout/Vin = G /(1 + G K)' Nếu G lớn, Vout/Vin gần 1/K, + (R2/R1) Kiểu nối hồi tiếp âm sử dụng thường xuyên có nhiều biến thể khác nhau, làm cho trở nên khối linh hoạt tất khối lắp đặt điện tử Khi nối vòng hồi tiếp âm, mạch khuếch đại thuật toán cố gắng điều chỉnh Vout cho điện áp vào gần Điều này, với tổng trở đầu vào cao dđôi xem nguyên tắc vàng thiết kế mạch khuếch đại thuật toán (đối với mạch có hồi tiếp âm) là:: Khơng có dòng điện vào đầu vào Điện áp đầu vào phải gần Có ngoại lệ điện áp cần thiết lại vượt nguồn điện cung cáp cho mạch, điện áp gần với mức ngưỡng nguồn cấp , VS+ VS− Hầu hết mạch khuếch đại thuật toán đơn, đơi tứ có thứ tự chân theo tiêu chuẩn, cho phép lắp thay đổi lẫn mà không cần thay đổi sơ đồ nối dây Một mạch khuếch đại thuật toán cụ thể chọn theo độ lợi vòng hở, băng thông, hệ số tạp âm, tổng trở đầu vào, công suất tiêu tán phối hợp chức [sửa] Sơ đồ bên mạch khuếch đại thuật tốn 741 Mặc dù thiết kế khác sản phẩm nhà chế tạo, tất mạch khuếch đại thuật toán có chung cấu trúc bên trong, bao gồm tầng: Mạch khuếch đại vi sai o Tầng khuếch đại đầu vào — tạo độ khuếch đại tạp âm thấp, tổng trở vào cao, thường có đầu vi sai Mạch khuếch đại điện áp o Tầng khuếch đại điện áp, tạo hệ số khuếch đại điện áp lớn, độ suy giảm tần số đơn cực, thường có ngõ đơn Mạch khuếch đại đầu ra: o Tầng khuếch đại đầu ra, tạo khả tải dòng lớn, tổng trở đầu thấp, có giới hạn dòng bảo vệ ngắn mạch [sửa] Gương dòng điện Các phần mạch điện tơ màu đỏ cam gương dòng điện Dòng điện ban đầu để sinh dòng điện khác xác định điện áp cấp nguồn điện trở 39 kΩ với mối nối pn tạo Dòng điện tính gần bằng: (VS+ − VS− − 2Vbe)/39 kΩ Trạng thái tầng khuếch đại đầu vào điều khiển hai gương dòng điện bên phía trái Q10 and Q11 hình thành nguồn dòng Widlar điện trở kΩ đặt dòng điện cực thu Q10 đến trị số có tỷ lệ nhỏ so với dòng điện ban đầu Dòng điện cố định Q10 cấp dòng cực cho transistor Q3 Q4 cấp dòng cực thu cho Q9, gương dòng điện Q8 Q9 cố bám theo độ lớn dòng cực thu Q3 Q4 Dòng với dòng điện yêu cầu cho đầu vào, tỷ lệ nhỏ dòng điện Q10 vốn nhỏ Một cách khác để nhìn nhận vấn đề dòng điện đầu vào có khuynh hướng tăng cao dòng điện Q10, gương dòng điện Q8, Q9 tháo bớt dòng điện khỏi chực chung Q3 Q4, hạn chế dòng đầu vào, ngược lại Như vậy, điều kiện chiều tầng đầu vào ổn định nhờ hệ thống hồi tiếp âm có độ lợi cao Vòng hồi tiếp loại trừ thay đổi theo hướn đồng pha thành phần khác mạch cách làm cho điện áp cực Q3/Q4 bám theo 2Vbe thấp trị số điện áp đầu vào Gương dòng điện góc trái Q12/Q13 tạo dòng điện cố định cho tầng khuếch đại điện áp lớp A qua cực thu Q13, độc lập với điện áp ngõ [sửa] Tầng khuếch đại vi sai đầu vào Phần mạch điện tô màu xanh dương đậm tầng khuếch đại vi sai Q1 Q2 transistor đầu vào, lắp theo kiểu theo cực phát (hay kiểu cực thu chung) phối hôp bới đôi transistor Q3 Q4 nối cực gốc chung thành mạch vi sai đầu vào Ngoài ra, Q3 Q4 tác động dời mức điện áp tạo độ lợi để kéo tầng khuếch đại lớp A Chúng tăng cường khả chịu điện áp ngược Vbe rating cho transistor đầu vào Mạch khuếch đại vi sai Q1 - Q4 kéo tải tích cực gương dòng điện Q5 - Q7 Q7 làm tăng độ xác gương dòng điện cách giảm trị số dòng điện tín hiệu cần thiết từ Q3 để kéo cực Q5 Q6 Gương dòng điện biến đổi tín hiệu vi sai thành tín hiệu đơn theo cách sau: Dòng điện tín hiệu Q3 đầu vào gương dòng điện đầu gương dòng điện (cực thu Q6) nối đến cực thu Q4 Ở đây, dòng tín hiệu Q3 Q4 cộng lại với Đối với nguồn vi sai đầu vào, tín hiệu Q3 Q4 ngược dấu với Như thế, tổng hai lần dòng điện tín hiệu Mạch hồn tất q trình biến từ tín hiệu vào vi sai thành tín hiệu đơn Điện áp tín hiệu hở mạch xuất điểm tổng dòng điện điện trở cực thu Q4 Q6 nối song song Do điện trở cực thu Q4 Q6 tín hiệu lớn, nên độ li75 điện áp hở mạch tầng lớn Cần lưu ý dòng điện cực đầu vào khác không, tổng trở đầu vào vi sai 741 xấp xỉ MΩ Chân "offset null" dùng để lắp điện trở ngồi song song với điện trở kΩ (thơng thường đầu cuối biến trở tinh chỉnh) để điều chỉnh cân cho gương dòng điện Q5, Q6, gián tiếp điều chỉnh điện áp tín hiệu đầu vào = [sửa] Tầng khuếch đại điện áp lớp A Phần nằm khối màu tím mạch khuếcvh đại lớp A Nó bao gồm transistor NPN nối Darling ton sử dụng đầu gương dòng điện làm tải cực thu nhằm có hđộ lợi lớn Tụ điện 30 pF tạo hồi tiếp âm chọn lọc tần số cho tầng khuếch đại này, hình thành bù tần số để tạo ổn định Kỹ thuật gọi bù kiểu Miller chức giống mạch tích phân dùng mạch khuếch đại thuật toán Đặc tuyến biên độ tần số có độ dốc 10 Hz giảm dB / bát độ theo tần số Nó kết thúc độ lợi giàm xuống [sửa] Mạch định thiên đầu Khối màu xanh (Q16) mạch dời mức điện áp, mạch nhân Vbe ,một dạng nguồn điện áp Trong mạch điện hình vẽ, Q16 tạo sụt áp không đổi cực thu cực phát dòng điện qua mạch Nếu dòng điện cực gần không, điện áp hai cực phát cực 0.625 V (trị số tiêu chuẩn BJT miền tích cực), Do dòng điện qua điện trở 4.5 kΩ với dòng qua điện trở 7.5 kΩ, gây giảm áp 0.375 V Do trì điện áp đầu transistor điện trở 0.625 + 0.375 = V Nó định thiên cho transistor đầu vùng dẫn gần giảm méo xuyên tâm Trong số mạch khuếch đại linh kiện rời, chức thực với diode [sửa] Tầng xuất Tầng xuất (khối màu xanh lạt) mạch khuếch đại đầy kéo lớp AB (Q14, Q20) định thiên nhân điện áp Vbe Q16 điện trở cực thu Tầng đucợ kéo cực thu Q13 Q19 Dải điện áp khoảng thấp volt so với nguồn cấp ứng bao gồm phần điện áp Vbe transistors Q14 Q20 Điện trở 25 Ω mạch tác động mạch nhạy dòng, để tạo chức giới hạn dòng transistor Q14 đến trị số khoảng 25 mA 741 Giới hạn cho dòng điện âm cách sử dụng điện áp ngang qua điện trở cực phát Q19 dùng điện áp để giảm bớt dòng điện kéo cực Q15 Với phiên thấy sai biệt nhỏ mạch giới hạn dòng Điện trở không sử dụng hồi tiếp tiến đến gần có sử dụng hồi tiếp âm Ghi chú: Vì mạch 741 dùng thiết bị âm thiết bị nhạy cảm khác, dùng hơn, mạch khuếch đại đời đại có nhiều tiến việc loại trừ tạp âm Bên cạnh tạp âm phát sinh, 741 mạch cũ có tỷ số nén tín hiệu d09ồng pha không tốt nên chúng sinh tiếng hù tương tác đồng pha khác thí dụ tiếng "click" đóng ngắt nguồn thiết bị nhạy cảm  ... khuếch đại thuật tốn hồn hảo khuếch đại hiệu số điện đầu vào, không quan tâm đến điện áp chung chúng Tuy nhiên đầu vào vi sai khuếch đại thuật tốn thường khơng hồn hảo khiến cho khuếch đại tín hiệu. .. gương dòng điện cách giảm trị số dòng điện tín hiệu cần thiết từ Q3 để kéo cực Q5 Q6 Gương dòng điện biến đổi tín hiệu vi sai thành tín hiệu đơn theo cách sau: Dòng điện tín hiệu Q3 đầu vào gương... dòng tín hiệu Q3 Q4 cộng lại với Đối với nguồn vi sai đầu vào, tín hiệu Q3 Q4 ngược dấu với Như thế, tổng hai lần dòng điện tín hiệu Mạch hồn tất q trình biến từ tín hiệu vào vi sai thành tín hiệu