Phần tiếp theo của bộ tạo xung tam giác là bộ tích hợp opamp. Thay vì sử dụng một bộ tích hợp RC thụ động đơn giản thì ta sử dụng một bộ tích hợp hoạt động dựa trên opamp.
Điện trở R10 kết hợp với R9 thiết lập độ lợi của bộ tích hợp và điện trở R10 kết hợp với tụ C6 đặt băng thông. Tín hiệu sóng vuông được áp dụng cho đầu vào đảo của opamp thông qua điện trở đầu vào R9. Phần tích hợp opamp của mạch được hiển thị trong hình sau:
Hình 13. Sơ đồ mạch khối tạo xung tam giác 𝑅9 𝑅10 𝑅11 𝐶6 − + 1𝑘 10𝑘 5𝑘 56𝜇𝐹 1
Giả sử chiều dương của sóng vuông được áp dụng đầu tiên cho khâu tích phân. Tụ điện cung cấp điện trở rất thấp và tụ C hoạt động giống như ngắn mạch. Điện trở phản hồi R10 được kết nối song song với C6 có thể bỏ qua vì R10 có điện trở gần như bằng 0 tại thời điểm này. Một lượng dòng điện chạy qua điện trở đầu vào R9 và tụ điện C6 bỏ qua tất cả các dòng điện này. Kết quả là điểm [1] đảo ngược của opamp hoạt động giống như một mặt đất ảo bởi vì tất cả dòng điện chạy vào nó đều bị tụ C6 rút cạn. Độ lợi của toàn bộ mạch lúc này sẽ rất thấp và toàn bộ độ lợi điện áp của mạch sẽ gần bằng 0.
Sau lần khởi động đầu tiên này, tụ điện bắt đầu sạc và tạo ra sự đối lập với dòng điện đầu vào chạy qua điện trở đầu vào R9. Phản hồi âm buộc opamp tạo ra điện áp ở ngoài để nó duy trì mặt đất ảo ở đầu vào đảo ngược. Vì tụ điện đang sạc trở kháng của nó, giá trị 𝑋𝐶6
𝑅9 tiếp tục tăng. Điều này dẫn đến đầu ra của opamp tăng theo tỉ lệ với hằng số thời gian RC:
𝑇 = 𝑅9× 𝐶6 (30)
và biên độ tăng cho đến khi tụ được sạc đầy. Mối quan hệ giữa điện áp đầu vào và điện áp đầu ra được như sau:
𝑉1− 𝑉𝑖 𝑅9 + 𝐶6 𝑑 𝑑𝑡(𝑉𝑜 − 𝑉𝑖) + 𝑉𝑂 − 𝑉𝑖 𝑅10 = 0 (31)
Khi đầu vào của bộ tích hợp (xung vuông) rơi xuống cực đại âm, tụ sẽ nhanh chóng phóng điện qua điện trở đầu vào R9 và bắt đầu sạc ở cực đối diện. Bây giờ các điều kiện được đảo ngược và đầu ra của opamp là một đoạn đường nối đi về phía âm và tỉ lệ thuận với hằng số thời gian 𝑅9× 𝐶6. Chu kỳ này được lặp lại và kết quả sẽ là dạng sóng tam giác ở đầu ra của bộ tích hợp opamp.
Tần số chuẩn của xung đầu ra được quyết định bởi thời gian RC. Một nửa chu kỳ chính là thời gian nạp RxC và Chu kỳ đầy đủ là gấp đôi thời gian RxC. Tức Chu kỳ = Thời gian nạp RC + thời gian xả RC. Từ đó, ta có công thức tính tần số:
𝑓 = 1
2 × 𝑅9 × 𝐶6
(32)
Ứng dụng: mạch này thường được ứng dụng trong các mạch lấy mẫu, mạch tạo tần số, mạch tạo âm…
Mạch khuếch đại tín hiệu xung tam giác sử dụng BC547:
Có nhiều cách để khuếch đại một tín hiệu như dùng Transistor, opamp để khếch đại một giá trị phù hợp với đáp ứng tín hiệu của mạch. Thông thường, ta sử dụng BJT để khuếch đại tín hiệu:
Hình 14. Sơ đồ mạch khuếch đại dùng BC547
Sơ đồ mạch khuếch đại B chung tín hiệu đầu vào được đưa vào cực E và lấy ra ở trên cực. Cực B nối đất chung với mass về mặt tín hiệu xoay chiều qua tụ Cb. Điện trở Rb làm nhiệm vụ tạo dòng phân cực Ib sao cho BJT làm việc ở chế độ khuếch đại.Tụ Cb và Cc có nhiệm vụ tách tín hiệu xoay chiều cho mạch.
Từ sơ đồ, xét chế độ phân cực tĩnh ta có các phương trình sau: IB =VCC− VBE RB (33) IC = βIB (34) IE = (1 + β)IB (35) VCE = VCC− IC(RC + RE) (36) VE = IERE (37)
Đặc tính của mạch khuếch đại B chung: - Tín hiệu ra cùng pha với tín hiệu vào
- Trở kháng ngõ vào nhỏ, trở kháng ngõ ra lớn. - Có độ lợi dòng Ai xấp xỉ bằng 1.
