OPAMP TUTORIAL FOR VAGAM

OPAMP tutorial For VAGAM by Trietnguyen (Hãy đọc từ trang 8) Mục đích chính của tutorial này là giúp các bạn có kiến thức cơ bản về OPAMP (còn mục đích phụ là làm PR cho VAGAM ) I > TỔNG QUAN VỀ OPAMP: Trước khi bạn tìm hiểu thế nào là OPAMP, tôi muốn bạn nhìn xuống hình bên dưới, đó là sơ đồ nguyên lý của OPAMP. Có thấy rối rắm ko nào? Đây là mạch OPAMP hết sức đơn giản. Xin nói trước luôn để tránh làm mất thời gian của bạn: BẠN NÀO CHƯA GIẢI THÍCH ĐƯỢC MẠCH NÀY XIN DỪNG LẠI Ở ĐÂY!!! Hình 1: Sơ đồ nguyên lý mạch OPAMP Do tính ngắn gọn của tutorial, tôi sẽ không giải thích mạch này! Và xin nhắc lại, nếu bạn nào chưa giải thích nổi mạch này, XIN DỪNG LẠI Ở ĐÂY!!! XIN NHẮC LẠI: BẠN NÀO CHƯA GIẢI THÍCH ĐƯỢC MẠCH NÀY XIN DỪNG LẠI Ở ĐÂY!!! Tôi phải nhắc trước để tránh làm mất thời gian của bạn. Đọc tut ko hiểu lại đổ thừa tôi thì nguy. XIN NHẮC LẠI LẦN CUỐI: HÃY CHẮC RẰNG BẠN NẮM RÕ MẠCH NÀY MỚI ĐỌC TIẾP. CÒN KHÔNG, XIN DỪNG LẠI Ở ĐÂY !!! VẪN CÒN NGOAN CỐ À, XIN NHẮC LẠI LẦN SAU CHÓT: BẠN NÀO CHƯA GIẢI THÍCH ĐƯỢC MẠCH XIN DỪNG LẠI Ở ĐÂY!!! Hù !!! He he he. Thật ra cái hình nguyên lý quỉ đó có thánh (hoặc khìn ) mới giải thích! Chắc chắn bạn giải thích ko được. Tôi cũng bó tay! mà chẳng cần giải thích làm quái gì! Mới mở bài phải hù phát! Cho bác nào có “bịnh nhác” out hết, còn lại mấy người gan dạ đi tiếp. Trên con đường chinh phục điện tử ko có dấu chân của người nhác gan. Phần sau bạn sẽ thấy Opamp hoạt động rất đơn giản. 1> Op-amps: An Overview Opamp là linh kiện khuếch đại thuật toán. Chúng ta bắt đầu từ đây: Một mạch khuếch đại thì được hình dung như sau: Công thức cơ bản của bộ khuếch đại là : Tín hiệu ra = (tín hiệu vào) x (Độ lợi G) Bạn hãy xem file mô phỏng sau để thấy rõ hiện tượng khuếch đại: Download video 1 Ở Opamp, độ lợi G rất lớn (lớn hơn 10.000 lần). Ví dụ như con 741 có độ khuếch đại lên đến 200.000 lần (giá trị điển hình). Do đó nếu đưa tín hiệu vào là 1mV thì tín hiệu ra là 1x200.000=200V (kinh quá!!!). Tuy có cấu tạo phức tạp, nhưng kí hi ệu của OPAMP rất đơn giản như sau: Vì chân ngõ ra còn lại được nối GND bên trong chíp (ko cần vẽ làm gì) nên người ta ko kí hiệu hình chữ nhật mà chuyển qua hình tam giác. Chân V + gọi là “chân ngõ vào không đảo”, chân V + gọi là “chân ngõ vào đảo”. Hiệu điện thế trên 2 chân này được khuếch đại và xuất ra chân ngõ ra V O (áp chân V O so với GND). Đường đặc tính ngõ vào- ngõ ra có 3 miền như hình vẽ. + Miền 1 – miền bảo hòa: Điện áp vào V i quá bé làm cho điện áp ra (nếu có) V O =A V .V I <-V CC. Nhưng Opamp không thể xuất ngõ ra quá trị số -V CC , nên giá trị xuất ra luôn là –V CC . (dù V I giảm liên tục, nhưng V OUT không đổi) + Miền 2 – miền khuếch đại: Điện áp V OUT =V IN .A V tạo thành một đường xiên. do Do độ lợi A V rất cao nên miền này rất bé. (điện áp V OUT rất dễ bị bảo hòa) + Miền 3: Giống miền 1. Ở phần trên tôi nói cấp cho 741 áp vào 1mV, độ lợi 200.000, thì áp ra 200V là sai. Bởi vì áp ra thật sự không vượt quá điện áp cấp cho IC (khuếch đại ở đây chẳng qua và điều chỉnh nguồn cấp theo tỷ số ngõ vào ngõ ra nào đó – năng lượng ko tự sinh ra mà, bạn nhỉ!?). Từ đặc tính, ta thấy là opamp rất dễ bị bảo hòa (có khi chỉ vài chục uV đã bảo hòa). Điều này làm cho chúng ta ko thể ứng dụng OPAMP như nguyên lý trên mà phải dùng một vòng hồi tiếp. Tên gọi “thuật toán” của OpAmp xuất phát từ đây. (“Thuật toán” – operation tức là cộng, trừ, nhân, chia, …) Chúng ta xét mạch sau: (Download) Điện trở R1 nối ngõ ra V O với ngõ vào V+ (người ta gọi như vậy là “hồi tiếp”). Chúng ta thử tính coi tại sao ngõ vào 1V mà ngõ ra 2V!? Ta có công thức cơ bản của bộ khuếch đại: V O =V IN .A V (1) Mà V IN = V + - V - Xét nhánh mạch V O , R1, R2: V O = I.(R1+R2) = () 2R1R 2 R V + + => 21 2 RR R VV O + = + Thay vào (1): V O = (V + - V - ).A V = VO A.V 2R1R 2R V ⎟ ⎠ ⎞ ⎜ ⎝ ⎛ − + − <=> () − += ⎟ ⎟ ⎠ ⎞ ⎜ ⎜ ⎝ ⎛ + − V.2R1R A 2R1R 2RV V O /*chổ này hơi pị tắc, các bạn tự tìm hiểu thêm*/ Do A V rất lớn, ta coi như Vô Cùng. Do đó, ta có: 0 A 2R1R V → + và ( ) − += V.2R1R2R.V O Cuối cùng ta có: V2 k10 k10k10 .V1 2R 2R1R VV O = + = + = − * Từ công thức trên rút ra một số kết luận sau: + Về mặt chế tạo, chế A V càng lớn càng tốt (đó là lý do khiến OPAMP có A V rất lớn), về mặt sử dụng, ko cần nhớ A V mà chỉ cần tính độ lợi 2R 2R1R G + = . + Điều chỉnh độ lợi mạch bằng cách thay đổi R1 và R2. + Và sau đây là một số cách mắc hồi tiếp khác: [...]... khoái Opamp nên tôi không làm nhiều mạch về Opamp, và do đó không đưa ra một tính toán thực tế với Opamp làm minh họa Nếu bạn nào có dùng Opamp trong một ứng dụng cụ thể, chúng ta sẽ cùng trao đổi cụ thể trên diễn đàn VAGAM Để đầy đủ hơn, các bạn xem thêm trong datasheet nhé! 3> Một số mạch ứng dụng với OPAMP 741: a> Nguyên lý so sánh cửa sổ: b> Mạch cảm biến ánh sáng: 4> Lời kết: Nếu nói về opamp, ... cơ bản trên là đủ để… đọc sách tiếp , có thể giải thích mạch Opamp, cũng như tự thiết kế mạch ứng dụng với Opamp rồi Tôi xin mạn phép dừng tutorial này ở đây Không biết viết gì nữa , thôi thì chúc các bạn “thu hoạch” thật nhiều kiến thức tại VAGAM Có gì “théc méc” hoặc góp ý cho bài viết thì trao đổi trên diễn đàn VAGAM tại địa chỉ : http:/ /vagam. dieukhien.net/discuss.php Hoặc email cho tôi minhtrietk2003@yahoo.com...Mạch đệm: Mạch cộng: Mạch chuyển dòng sang áp: Chuyển dòng sang áp, không thúc tải trực tiếp Mạch tích phân: Mạch tích phân De-Boo: Mạch vi phân: Vân vân và vân vân, các bạn tìm thêm ứng dụng của OPAMP trong sách nhé 2> Các đặc tính cho trong datasheet cần quan tâm: Khi xem datasheet của 741, ta có được nhiều thông tin Đặc tính: • Bảo vệ ngắn mạch • Cực kì ổn định với nhiệt • Triệt nhiểu bên trong... bài viết thì trao đổi trên diễn đàn VAGAM tại địa chỉ : http:/ /vagam. dieukhien.net/discuss.php Hoặc email cho tôi minhtrietk2003@yahoo.com Thân, Trietnguyen 6/8/2k7 Phụ lục: Cách đọc mã số IC: Tất cả IC OPAMP đều được kí hiệu bằng 7 kí tự và được chia thành 3 phần Ví dụ: MC 741C N - Phần tiền tố chỉ nhà sản xuất (bảng 1) - Phần giữa chỉ 2 điều: + 3 số chỉ loại IC + Phần kí tự cuối chỉ khoảng nhiệt chịu . OPAMP tutorial For VAGAM by Trietnguyen (Hãy đọc từ trang 8) Mục đích chính của tutorial này là giúp các bạn có kiến thức cơ bản về OPAMP (còn. PR cho VAGAM ) I > TỔNG QUAN VỀ OPAMP: Trước khi bạn tìm hiểu thế nào là OPAMP, tôi muốn bạn nhìn xuống hình bên dưới, đó là sơ đồ nguyên lý của OPAMP.