Cơ bản về bộ khuếch đại thuật toán (Operational

Amplifier)

Một bộ KĐTT sẽ có hai đầu vào mà thực chất chính là 2 đầu vào của một bộ khuếch đại vi sai, tầng đầu của bộ KĐTT. Bộ KĐTT chỉ có một đầu ra duy nhất, hai đầu vào cấp nguồn và các chân bù điện áp, bù tần số … (thông th−ờng bộ KĐTT là IC có 8 chân). Hình d−ới đây là ký hiệu và sơ đồ

đơn giản minh hoạ cấu trúc bên trong của bộ KĐTT.

Điện áp đầu ra Vr tỷ lệ với hiệu số của điện thế giữa hai đầu vào, và cho bởi: Vr = Kd.(Vb - Va). Đầu Đầu vào Đầu ra

BomonKTDT-ĐHGTVT

38

với Kd là hệ số khuếch đại áp, th−ờng rất lớn cỡ 1 000 000 lần. Nh− vậy bộ KĐTT khuếch đại hiệu điện áp giữa hai đầu vào.

Nếu Vb = 0 thì Vr = -Kd.Va nên Vr ng−ợc pha với tín hiệu vào. Vì vậy, ng−ời ta gọi a là đầu vào đảo và ký hiệu bởi dấu (-) hay chữ N (negative)

Nếu Va = 0 thì Vr = Kd.Vb nên Vr đồng pha với tín hiệu vào. Vì vậy, ng−ời ta gọi b là đầu vào không đảo và ký hiệu bởi dấu (+) hay chữ P (positive) Một KĐTT lý t−ởng có: ƒ Trở kháng vào là vô cùng, Zv ≈∞ ƒ Trở kháng ra bằng không, Zr = 0 ƒ Hệ số khuếch đại Kd ≈∞ ƒ Đáp ứng tần số là nh− nhau ở mọi tần số

Tuy nhiên trên thực tế các tham số chính của một KĐTT là: ƒ Điện áp lệch không là điện áp đ−a tới đầu vào để tạo điện áp 0 tại

đầu ra. Điều này có nghĩa, khi không có điện áp tại đầu vào, đầu ra vẫn có một điện áp khác 0.

ƒ Trở kháng vào rất lớn cỡ từ hàng trăm KΩ tới hàng MΩ ƒ Trở kháng ra rất nhỏ cỡ từ hàng Ω tới vài chục Ω

ƒ Hệ số khuếch đại Kd từ vài trăm tới hàng triệu lần. ƒ Đáp ứng tần số có giới hạn