chuong 10 1

BỘ GIÁO DỤC VÀO ĐÀO TẠO ĐH Sư Phạm Kỹ Thuật TP.HCM KHOA ĐIỆN – ĐIỆN TỬ Bộ Môn Cơ Sở Kỹ Thuật Điện Chương 10 : OP-AMP 10.1 Cấu trúc mạch 10.1.1 giới thiệu Một mạch khuếch đại thuật toán tiêu biểu gồm tầng phân biệt + tầng khuếch đại vi sai ngõ vào + tầng khuếch đại dời mức + tầng lấy tín hiệu ngõ 10.1.1 giới thiệu Kí hiệu mạch khuếch đại 10.1.2 Tầng khuếch đại vi sai: a Mạch khuếch đại vi sai: 10.1.2 Tầng khuếch đại vi sai: Đặc điểm mạch KĐVS: Hai ngõ vào có tín hiệu bao gồm:  Tín hiệu cách chung (common common): hai tín hiệu vào pha biên độ vic1  vic  vic  Tín hiệu vi sai (differential differential): hai tín hiệu ngõ vào ngược pha biên độ vid  vid1  vid  2vid1  2vid hay vid  vid  vid /  Có hai ngõ đơn cực (VO1, VO2) ngõ vi sai (VO12) 10.1.2 Tầng khuếch đại vi sai: Xét phân cực DC: V E   V BE  0,7(V ) Ta có: V E  (V EE ) V EE  0,7 IE   RE RE I C1  I C IE  Và: VCE1  VCE  VCC  VEE IE  RC  I E RE 10.1.2 Tầng khuếch đại vi sai: Xét tín hiệu AC:  Xét tín hiệu cách chung, ta có mạch tương đương  Ta có vO1  v O   h fe RC  Hệ số khuếch đại tín hiệu cách chung: AVC1  AVC h fe RC vO  AC   vC hie  2(h fe  1) R E 10.1.2 Tầng khuếch đại vi sai: Xét tín hiệu AC – tín hiệu vi sai: sai  Hệ số KĐVS tầng 1: AVd  Hệ số KĐVS tầng 2: AVd   Đặt: Ad   h fe RC h fe RC vO   vid hie h fe RC VO  Vid hie hie  Suy ra: vO1  AC viC  Ad vO  AC viC  Ad vid vid 2 vO12  vO1  vO  Ad vid 10.1.2 Tầng khuếch đại vi sai: So sánh cách chung vi sai: sai Trong hoạt động với tín hiệu cách chung ( common mode): kết tín hiệu ngõ vi sai zero, tín hiệu hai cực collector hai transistor đối xứng tín hiệu Và hoạt động với tín hiệu vi sai cho độ lợi lớn nhiều so với tín hiệu cách chung 10.1.2 Tầng khuếch đại vi sai: Tỉ số triệt tín hiệu đồng pha(CMRR: pha Common Mode Rejection Ratio) Trong KĐVS KĐVS lý tưởng có AVC = 0, hay nói cách khác tín hiệu nhiễu ngõ đơn cực phải 0, thực tế khó đạt để AVC = RE -> > ∞ Để đo lường sai lệch so với lý tưởng người ta định nghĩa hệ số gọi tỉ số triệt tín hiệu đồng pha (CMRR): Ad CMRR  AC 10 Các mạch vi sai thiết bị đo lường: b.Dùng op-amp Điện áp opamp thứ 1: Điện áp opamp thứ 2: 39 , Các mạch vi sai thiết bị đo lường: c Mạch KĐ vi sai có độ lợi thay đổi / v2 v / v1  v Nếu: R1  R2  RI  RF  RA  RC  R 40 10.4.3 Mạch tích phân 41 10.4.4 Mạch vi phân 42 10.5 Ứng dụng op-amp mạch phi tuyến : 10.5.1 Chỉnh lưu bán kỳ: Khi tín hiệu vào bán kỳ dương Khi tín hiệu vào bán kỳ âm 43 10.5 Ứng dụng op-amp amp mạch phi tuyến : 10.5.2 Chỉnh lưu toàn kỳ: 44 10.5 Ứng dụng op-amp amp mạch phi tuyến : 10.5.4 Mạch so sánh 45 10.5 Ứng dụng op-amp amp mạch phi tuyến : 10.5.4 Mạch so sánh 46 10.5 Ứng dụng op-amp amp mạch phi tuyến : 10.5.4 Mạch so sánh 47 10.5 Ứng dụng op-amp amp mạch phi tuyến : 10.5.4 Mạch so sánh 48 10.5.5 Mạch Smith Trigger a Không đảo – đối xứng ng 49 a Không đảo – đối xứng v I  vO RF RI v   v I  iR I  v I  RI  vI  vO RI  RF RI  RF RI  RF Giả sử: v   vI v O  VCC RF RI  VCC R I  RF RI  RF RI VCC  VCC  RF Suy ra: Giả sử v:  V O Suy ra: v   vI RF RI  VCC v   0V R I  R F RI  RF vI   v   vI CC v   vI RF RI  VCC RI  R F R I  R F RF RI  VCC v   0V RI  RF RI  RF vI  RI VCC  VCC  RF 50 a Không đảo – đối xứng ng 51 b Mạch SM Kđ – không đối xứng 52