Đang tải... (xem toàn văn)
Vẽ dạng tín hiệu ngõ vào V in và ngõ ra V out trên cùng.. một hệ trục tọa độ.[r]
(1)BÀI TẬP OP_AMP- Phần A Bài tập có lới giải
Bài 2A :Cho mạch điện hình 1:
Biết Rf = Rin = Rin = Rin2 = R=10k,
nguồn cung cấp VCC= 15V
a Hãy cho biết tên mạch khuếch đại
b Viết biểu thức điện áp theo Vin1
Vin2
c. Cho Vin1 = 2V, Vin = 10sint Hãy vẽ
dạng tín hiệu ngõ vào Vin1, Vin2 ,
Vout hệ trục tọa độ
d Hãy thiết kế lại khuếch đại
sao cho Vout= 2Vin1 +3Vin2
f R in R 1 in R 2 in R 1 in V 2 in V + − CC V CC V − out V
R Hinh1
Hướng dẫn giải:
a Mạch khuếch đại cộng không đảo b Op-Amp lí tưởng:
;
i i
V+ =V− I+ =I− =
Áp dụng định luật Kiechop nút B:
1
in in R
I +I =I
1
1
0
in i in i i
in in
V V V V V
R R R
+ + + − − − + = 2 (1)
1 1
in in in in in in in V V R R V
R R R
+ + = + + 2
10 10 (2)
1 1
10 10 10
in in
in in
in in
V V
V V
V+ V+
+ +
= =
+ +
Áp dụng định luật Kiechop nút A:
f
I = −I i out i (1 f ) (1 f ) (3)
out i out i
in f in in
R R
V V V
V V V V
R R R R
− −
− +
− −
= − = + = +
10
(1 ) (4)
10
out i out i
V V+ V V+
= + =
(2)1
2( )
(5)
in in out
V V
V = +
c Vin1 = 2V, Vin = 10sint (6)
2(2 10sin ) 20
(5);(6) sin
3 3
out
t
V + t
= = +
d
Từ (1) (3) Suy ra: 1
1
1
1 2
1
(7)
1 1 1
R ( ) R ( )
f f
out in in
in in
in in in in
R R
R R
V V V
R R R R R R
+ +
= +
+ + + +
Theo đề Vout= 2Vin1 +3Vin2 (8)
Từ (7) (8) ta có
1
1
1 2
1
2; (9)
1 1 1
R ( ) R ( )
f f
in in
in in in in
R R
R R
R R R R R R
+ +
= =
+ + + +
Suy 2Rin1=3Rin2 (10)
Chọn Rin2 =20k;Rin1=30k (11)
Từ (9) (11) ta có: f 60 in
R
R − R =
(3)B BÀI TẬP TỰ LUYỆN
Bài 1D: Cho mạch điện hình 2:
Biết Rf = Rin2 = 10K ; Rin = 20K; nguồn
cung cấp VCC= 15V (Op- Amp hoạt động lý tưởng)
a Cho biết tên mạch khuếch đại
b Hãy viết biểu thức Vout theo Vin1, Vin2 (1,5điểm)
c Tính Vout với Vin1 = 2V, Vin = 6V Rin1 (1,0điểm)
Hinh 2
+ −
CC
V
CC
V −
out
V V in1
Rin2
Rf
Op- Amp
V in2
Bài 2D: Cho mạch điện hình 3:
Biết Rf = Rin = 10K ; Rin = Rin2 = 20K;
nguồn cung cấp VCC= 15V (Op- Amp hoạt động lý
tưởng)
a Cho biết tên mạch khuếch đại
b Hãy viết biểu thức Vout theo Vin1, Vin2 (1,5điểm)
c Tính Vout với Vin1 = 2V, Vin = 4V (1,0điểm)
Rin1
+ −
CC
V
CC
V −
out
V V in1
Rin2
Rf
Op- Amp
V in2
Rin
Hinh 3
Bài 3D: Cho mạch khuếch đại hình 4: Biết Rin = 100k, Rf = 200k
a Tính hệ số khuếch đại áp AV( độ lợi vịng kín)
b Biết Vin =5sin ) (V)t
Vẽ dạng tín hiệu ngõ vào Vin ngõ Vout
một hệ trục tọa độ
+ −
Vout VCC
-VCC Rf Rin
(4)Bài 4D: Cho mạch điện hình :
Biết Rf = Rin2 = 10K ; Rin = R = 20K; nguồn
cung cấp VCC= 15V (Op- Amp hoạt động lý
tưởng)
a. Cho biết tên mạch khuếch đại
b Hãy viết biểu thức Vout theo Vin1, Vin2, (1,5điểm)
c Tính Vout với Vin1 = 2V, Vin = 8V (1,0điểm)
Rin1
Hình 6
+ −
CC
V
CC
V −
out
V V in1
Rin2
Rf
R
Op- Amp
V in2
Bài 5D: Hãy thiết kế mạch khuếch đại không đảo( vẽ sơ đồ mạch xác định giá trị điện trở):
Biết hệ số khuếch đại áp (1 AV 5) biến trở VR= 100k
Bài 6D: Cho mạch khuếch đại hình 8: Biết Rin = 100k, Rf = 200k Op-Amp hoạt động
lý tưởng
a Tính hệ số khuếch đại áp AV( độ lợi vịng kín)
b Biết Vin =10sin 6t (V)
Vẽ dạng tín hiệu ngõ vào Vin ngõ Vout
một hệ trục tọa độ
+ −
Vout VCC
-VCC
Vin
Rin
Rf
Hình 8
Bài 7D: Hãy thiết kế mạch khuếch đại đảo( vẽ sơ đồ mạch xác định giá trị điện trở): Biết hệ số khuếch đại áp (-10 AV 0) biến trở VR= 100k
Bài 8D:Cho mạch khuếch đại hình
Biết R1 = 1k, R2= 3k, R3 = 1k, R4= 2k,
Op-Amp hoạt động lý tưởng, cấp nguồn đôi VCC= 15V
a Cho biết mạch khuếch đại ?
b Hãy tính điện áp Vin+, VA, VB, Vout +
−
Vout VCC
-VCC
R4 R3
R1
R2 4mA
VA
VB
Vin+ Vin
(5)Bài 9D: Cho mạch điện hình:
f
R
in
R
1
in
R 2
in
R
+ −
CC
V
CC
V
−
Hinh 15 R
f
R
in
R
in3
R V in3
+ −
CC
V
CC
V
−
out
V V in2
V in1
Biết Rf = Rin = Rin = Rin2 = Rin = R=10K , nguồn cung cấp VCC= 15V
a/ Hãy viết biểu thức tính V0ut theo Vin1, Vin2, Vin
b/ Tính Vout với Vin1 = 2V, Vin = 10sint., Vin = 4V
c Vẽ dạng điện áp Vout
Bài 10D: Cho mạch điện hình 16: f
R
+ −
CC
V
CC
V
− Hình 16
2
f
R
+ −
CC
V
CC
V
−
out
V Rin1
Vin1
Rin2 Vin2
Rin
Rin3 Vin3
R
Biết Rf = Rin = Rin = Rin2 = Rin = R=10K , nguồn cung cấp VCC= 15V
a/ Hãy viết biểu thức Vout theo Vin1, Vin2 Vin
b/ Tính Vout với Vin1 = - 2V, Vin = 5sint, Vin3 = 8V
(6)Bài 11D: Cho mạch điện hình: f
R
in
R
1
in
R
2
in
R
+ −
CC
V
CC
V
−
Hình 17
R
f
R
in
R
in3
R
V in3 +
−
CC
V
CC
V
−
out
V V in2
V in1
Biết Rf = Rin = Rin = Rin2 = Rin = R=10K , nguồn cung cấp VCC= 15V
a/ Hãy viết biểu thức tính V0ut theo Vin1, Vin2, Vin
b/ Tính Vout với Vin1 = 2V, Vin = 5sint., Vin = 6V
c Vẽ dạng điện áp Vin1; Vin2; Vin3 Vout hệ trục tọa độ Bài 12D: Cho mạch điện hình 2:
f
R
Rin2
+ −
CC
V
CC
V
−
Hình 18
R
f
R
V in3
+ −
CC
V
CC
V
−
out
V V in2
V in1
Rin3 Rin1
Rin Rin
Biết Rf = Rin = Rin = Rin2 = Rin = R=10K , nguồn cung cấp VCC= 15V
a/ Hãy viết biểu thức tính V0ut theo Vin1, Vin2, Vin (1.5đ)