Giáo trình kỹ thuật mạch điện tử 3

TRƯỜNG CAO Đ NG NGH  CÔNG NGHI P HÀ N IẲ Ề Ệ Ộ

L I NÓI Đ UỜ Ầ  

Trong chương trình đào t o c a các trạ ủ ường trung c p ngh , cao đ ngấ ề ẳ  ngh  Đi n t  dân d ng th c hành nghề ệ ử ụ ự ề  gi  m t v  trí r t quan tr ng: rèn luy nữ ộ ị ấ ọ ệ  tay ngh  cho h c sinh. Vi c d y th c hành đòi h i nhi u y u t : v t t  thi t bề ọ ệ ạ ự ỏ ề ế ố ậ ư ế ị 

đ y đ  đ ng th i c n m t giáo trình n i b , mang tính khoa h c và đáp  ng v iầ ủ ồ ờ ầ ộ ộ ộ ọ ứ ớ  yêu c u th c t ầ ự ế

N i dung c a giáo trình “K  THU T M CH ĐI N T  III” đã độ ủ Ỹ Ậ Ạ Ệ Ử ược xây 

d ng trên c  s  k  th a nh ng n i dung gi ng d y c a các trự ơ ở ế ừ ữ ộ ả ạ ủ ường, k t h p v iế ợ ớ  

nh ng n i dung m i nh m đáp  ng yêu c u nâng cao ch t lữ ộ ớ ằ ứ ầ ấ ượng đào t o ph cạ ụ  

v  s  nghi p công nghi p hóa, hi n đ i hóa đ t nụ ự ệ ệ ệ ạ ấ ước,. 

Giáo trình được biên so n ng n g n, d  hi u, b  sung nhi u ki n th cạ ắ ọ ễ ể ổ ề ế ứ  

m i và biên so n theo quan đi m m , nghĩa là, đ  c p nh ng n i dung c  b n,ớ ạ ể ở ề ậ ữ ộ ơ ả  

c t y u đ  tùy theo tính ch t c a các ngành ngh  đào t o mà nhà trố ế ể ấ ủ ề ạ ường t  đi uự ề  

ch nh cho thích h p và không trái v i quy đ nh c a chỉ ợ ớ ị ủ ương trình khung đào t oạ  cao đ ng ngh ẳ ề

Tuy các tác gi  đã có nhi u c  g ng khi biên so n, nh ng giáo trình ch cả ề ố ắ ạ ư ắ  

ch n không tránh kh i nh ng thi u sót, r t mong nh n đắ ỏ ữ ế ấ ậ ược s  tham gia đóngự  góp ý ki n c a các b n đ ng nghi p và các chuyên gia k  thu t đ u ngành.ế ủ ạ ồ ệ ỹ ậ ầ

Xin trân tr ng c m  n! ọ ả ơ

Tuyên b  b n quy n ố ả ề

Tài li u này là lo i giáo trình n i b  dùng trong nhà tr ệ ạ ộ ộ ườ ng v i m c đích làm tài li u  ớ ụ ệ

gi ng d y cho giáo viên và h c sinh, sinh viên nên các ngu n thông tin có th  đ ả ạ ọ ồ ể ượ c tham 

kh o ả

Tài li u ph i do tr ệ ả ườ ng Cao đ ng ngh  Công nghi p Hà N i in  n và phát hành.  ẳ ề ệ ộ ấ

Vi c s  d ng tài li u này v i m c đích th ệ ử ụ ệ ớ ụ ươ ng m i ho c khác v i m c đích trên đ u  ạ ặ ớ ụ ề

b  nghiêm c m và b  coi là vi ph m b n quy n ị ấ ị ạ ả ề

Tr ườ ng Cao đ ng ngh  Công nghi p Hà N i xin chân thành c m  n các thông tin giúp  ẳ ề ệ ộ ả ơ cho nhà tr ườ ng b o v  b n quy n c a mình ả ệ ả ề ủ

Có th  nh n d ng và hi u nguyên lý c a các lo i m ch khu ch đ i.ể ậ ạ ể ủ ạ ạ ế ạ

Bi t phân tích , tính toán m ch khu ch đ i đ o và không đ o. ế ạ ế ạ ả ả

M ch khuy ch đ i đạ ế ạ ượ ử ục s  d ng trong h u h t các thi t b  đi n t , nhầ ế ế ị ệ ử ư 

m ch khuy ch đ i âm t n trong máy ch i nh c, Âmply, khuy ch đ i tín hi uạ ế ạ ầ ơ ạ ế ạ ệ  

video trong Ti vi, LCD hay các m ch khu ch đ i tín hi u vô tuy n trong các bạ ế ạ ệ ế ộ thu Radio, thu truy n hình v.v …ề

­ M ch khu ch đ i thu t toánạ ế ạ ậ  (ti ng Anh: operational amplifier), thế ường đượ  c

g i t t là ọ ắ op­amp là m t m ch khu ch đ i m t chi u n i t ng tr c ti p v i hộ ạ ế ạ ộ ề ố ầ ự ế ớ ệ 

s  khu ch đ i r t cao, có đ u vào vi sai, và thông thố ế ạ ấ ầ ường có đ u ra đ n. Trongầ ơ  

nh ng  ng d ng thông thữ ứ ụ ường, đ u ra đầ ược đi u khi n b ng m t m ch  ề ể ằ ộ ạ h iồ  

ti p âmế sao cho có th  xác đ nh đ  l i đ u ra, t ng tr  đ u vào và t ng tr  đ uể ị ộ ợ ầ ổ ở ầ ổ ở ầ  ra

­ Các m ch khu ch đ i thu t toán có nh ng  ng d ng tr i r ng trong r t nhi uạ ế ạ ậ ữ ứ ụ ả ộ ấ ề  các thi t b  đi n t  th i nay t  các thi t b  đi n t  dân d ng, công nghi p vàế ị ệ ử ờ ừ ế ị ệ ử ụ ệ  khoa h c. Các m ch khu ch đ i thu t toán thông d ng hi n nay có giá bán r tọ ạ ế ạ ậ ụ ệ ấ  

r  Các thi t k  hi n đ i đã đẻ ế ế ệ ạ ược đi n t  hóa ch t ch  h n trệ ử ặ ẽ ơ ước đây, và m tộ  

s  thi t k  cho phép m ch đi n ch u đ ng đố ế ế ạ ệ ị ự ược tình tr ng ng n m ch đ u raạ ắ ạ ầ  

mà không làm h  h ng.ư ỏ

1.2 Ch c năng c a các b  khu ch đ iứ ủ ộ ế ạ

­  Ch c năng chính c a b  khu ch đ i t t nhiên là kh  năng khu ch đ i, tuyứ ủ ộ ế ạ ấ ả ế ạ  nhiên vì c u t o đ c bi t, nên chúng có th  t o ra nhi u ch c năng khác nhau tấ ạ ặ ệ ể ạ ề ứ ừ khu ch đ i cho t i m ch c ng, tr , vi tích phân.ế ạ ớ ạ ộ ừ

­ Trong bài này ta s  kh o sát các m ch khu ch đ i s  d ng m ch khu ch đ iẽ ả ạ ế ạ ử ụ ạ ế ạ  thu t toánậ

2. Phân Lo iạ

­ B ng cách ghép n i các thành ph n xung quanh m t b  KĐTT, ta có th  thi tằ ố ầ ộ ộ ể ế  

l p hai m ch khu ch đ i c  b n là khu ch đ i đ o và khu ch đ i không đ oậ ạ ế ạ ơ ả ế ạ ả ế ạ ả  (khu ch đ i đ m).ế ạ ệ

­ Trong  bài  này, ta kh o sát op­amp   tr ng thái lý tả ở ạ ưởng. Sau đây là các đ cặ  tính c a m t op­amp lý tủ ộ ưởng:

      ­ Ð  l i vòng h   A (open loop gain) b ng vô c c. ộ ợ ở ằ ự

      ­ Băng t n r ng t  0Hz đ n vô c c. ầ ộ ừ ế ự

      ­ T ng tr  vào b ng vô c c. ổ ở ằ ự

      ­ T ng tr  ra b ng 0. ổ ở ằ

      ­ Các h  s  l b ng vô c c.ệ ố ằ ự

      ­ Khi ngõ vào   0 volt, ngõ ra luôn   0 volt.ở ở

­ Ðương nhiên m t op­amp th c t  không th  đ t độ ự ế ể ạ ược các tr ng thái lý tạ ưởng 

nh  ư

trên

Hình 1.1Ký hi u và m ch tệ ạ ương đương c a opampủ

­ T  các đ c tính trên ta th y:ừ ặ ấ

A =     ∞  nên khi V→ 0 xác đ nh và ch a b o hòa thì Vị ư ả 1 = V2. 

  ­  Zi  ∞ nên không có dòng đi n ch y vào op­amp t  các ngõ vào. → ệ ạ ừ

  ­  Z0  0  nên ngõ ra v0 không b   nh h→ Ω ị ả ưởng khi m c t i. ắ ả

  ­  Vì A r t l n nên ph i dùng op­amp v i h i ti p âm. V i h i ti p âm, ta có ấ ớ ả ớ ồ ế ớ ồ ếhai 

d ng m ch khu ch đ i căn b n sau:ạ ạ ế ạ ả

2.1 M ch khu ch đ i đ oạ ế ạ ả

M ch khu ch đ i đ o là m ch khu ch đ i tín hi u vào thành tín hi u ra có ạ ế ạ ả ạ ế ạ ệ ệ

đi n áp l n h n, nh ng b  đ o chi u so v i tín hi u vào.ệ ớ ơ ư ị ả ề ớ ệ

2.1.1 S  đ  và nguyên lý m ch ơ ồ ạ

Hình 1.2 S  đ  m ch khu ch đ i đ oơ ồ ạ ế ạ ả

2.1.2 Ch c năng và nhi m v  m ch ứ ệ ụ ạ

Ch c năng c a m ch là khu ch đ i tín hi u vào thành tín hi u ra có đi n áp ứ ủ ạ ế ạ ệ ệ ệ

l n h n , và đ o chi u c c tính c a tín hi u vào.ớ ơ ả ề ự ủ ệ

+ Tín hi u đ a vào ngõ vào (­) vi có th  xoay chi u ho c m t chi u.ệ ư ể ề ặ ộ ề

­ Do Op_amp lý tưởng nên: V1 = V2 = 0V.

nên đ  l i áp c a m ch: ộ ợ ủ ạ

Nh n xét: ậ

      ­ Khi Zf  và Zi  là đi n  tr   thu n  thì v0 và vi  s  l ch pha 180ệ ở ầ ẽ ệ 0  (nên đượ  c

g i là m ch khu ch đ i đ o và ngõ vào ( ­ )  đọ ạ ế ạ ả ược g i là ngõ vào đ o). ọ ả

    ­ Zf  đóng vai trò m ch h i ti p âm. Zf  càng l n (h i ti p âm càng nh ) đạ ồ ế ớ ồ ế ỏ ộ khu ch  đ i c a m ch càng l n. ế ạ ủ ạ ớ

      ­ Khi Zf  và Zi  là đi n  tr   thu n  thì op­amp có  tính khu ch đ i c  đi nệ ở ầ ế ạ ả ệ  

th  m t chi u.ế ộ ề

2.1.4 Bài t p tính toán m ch ậ ạ

­ Tính h  s  khu ch đ i c a m ch sau v i Rf=10K,Ri=5Kệ ố ế ạ ủ ạ ớ

N u cho m t tín hi u m t chi u có đ u vào là 10mV, thì đ u ra s  b ng bao ế ộ ệ ộ ề ầ ầ ẽ ằnhiêu ?

2.2 M ch khu ch đ i không đ oạ ế ạ ả

2.2.1 S  đ  và nguyên lý m ch ơ ồ ạ

Hình 1.4M ch khu ch đ i không đ oạ ế ạ ả

2.2.2 Ch c năng và nhi m v  m ch ứ ệ ụ ạ

­ Ch c năng c a m ch là khu ch đ i tín hi u vào thành tín hi u ra có đi n áp ứ ủ ạ ế ạ ệ ệ ệ

l n h n , và cùng chi u so v i tín hi u vào.ớ ơ ề ớ ệ

2.2.3 Tính toán thông s  m ch ố ạ

Hình 1.5Tính toán m ch khu ch đ i không đ oạ ế ạ ả

Ta có:      

Và         

       ­ Khi Zf , Zi là đi n  tr   thu n  thì ngõ  ra v0 s  có cùng pha v i ngõ vàoệ ở ầ ẽ ớ  

vi  (nên m ch đạ ược g i là m ch khu ch đ i không đ o và ngõ vào ( + ) đọ ạ ế ạ ả ượ  c

m ch c c thu chung   BJT.ạ ự ở

2.2.4 Bài t p tính toán m ch ậ ạ

­ Tính h  s  khu ch đ i c a m ch sau v i Zf=10K , Zi=5Kệ ố ế ạ ủ ạ ớ

N u cho m t tín hi u m t chi u có đ u vào là 10mV, thì đ u ra s  b ng bao ế ộ ệ ộ ề ầ ầ ẽ ằnhiêu ?

Có th  nh n d ng và hi u nguyên lý c a các lo i m ch c ng.ể ậ ạ ể ủ ạ ạ ộ

Bi t phân tích , tính toán m ch c ng đ o và không đ o. ế ạ ộ ả ả

ra là các phương trình toán h c đ n gi n đó là phép toán c ng các tín hi u.ọ ơ ả ộ ệ

1.2 Vai trò và ch c năng c a  m ch c ngứ ủ ạ ộ

C ng các đi n áp c a các tín hi u ngõ vào.ộ ệ ủ ệ

­ Tín hi u ngõ ra b ng t ng đi n áp các tín hi u ngõ vào. Ta chú ý là Vi là m t ệ ằ ổ ệ ệ ộ

đi n th  b t  k  có th  là m t  chi u ho c xoay chi u.ệ ế ấ ỳ ể ộ ề ặ ề

2.1.4 Bài t p tính toán m ch ậ ạ

­ Tìm  Vout ?. V i   V1= V2 = 10mV, V3 = ­ 10mV.ớ

R1 = R2 = R3 = R = 10kΩ

 =   ;  =  ; ;  = 

T ng các dòng này ch y qua Rổ ạ f t o thành dòng Vạ 0 nên ta có:

­ Tín hi u ngõ ra b ng t ng các tín hi u ngõ vào nh ng ngệ ằ ổ ệ ư ược pha. Ta chú ý là 

Vi   là m t đi n th  b t  k  có th  là m t  chi u ho c xoay chi u.ộ ệ ế ấ ỳ ể ộ ề ặ ề

2.2.4 Bài t p tính toán m ch ậ ạ

Tìm  Vout ?. V i   V1= V2 = 10mV, V3 = ­ 10mV.ớ

R1 = R2 = R3 = 10k ,  Rf = 50kΩ Ω

Có th  nh n d ng và hi u nguyên lý c a các lo i m ch tr ể ậ ạ ể ủ ạ ạ ừ

Bi t phân tích , tính toán m ch tr  đ i d u và m ch tr  vi sai. ế ạ ừ ổ ấ ạ ừ

1.2 Vai trò và ch c năng c a m ch trứ ủ ạ ừ

M ch tr  là m ch l y hi u đi n áp các tín hi u   các ngõ vào v i nhau.ạ ừ ạ ấ ệ ệ ệ ở ớ

2 S  đ  m ch đi nơ ồ ạ ệ

Hình 3.10M ch tr  b ng phạ ừ ằ ương pháp đ i d uổ ấ

Hình 3.11 M ch tr  b ng phạ ừ ằ ương pháp vi sai

2.1 Tác d ng c a các linh ki n trong m chụ ủ ệ ạ

Op_amp1, R1 có  tác d ng đ i d u tín hi u V2 thành ­V2. Op_amp2, R2, ụ ổ ấ ệ

Rf có tác d ng c ng hai tín hi u  V1 và –V2, và đ i d u k t qu ụ ộ ệ ổ ấ ế ả

2.2 Nguyên lý ho t đ ng c a m chạ ộ ủ ạ

Đ  tr  tín hi u V1v i V2, thì ta đ o V2 thành –V2, sau đó c ng V1 v i –ể ừ ệ ớ ả ộ ớV2, r i đ i d u k t qu ồ ổ ấ ế ả

2.3 Ch c năng và nhi m v  c a m chứ ệ ụ ủ ạ

Tr  tín hi u V1 cho V2,và đ i d u k t qu ừ ệ ổ ấ ế ả

2.4 Tính toán thông s  m chố ạ

V2 đ u tiên đầ ược đ o r i c ng v i V1. Do đó theo m ch ta có:ả ồ ộ ớ ạ

N u ta ch n: R1 = R2 = Rf, ta đế ọ ược:

 ­  Nh  v y tín hi u   ngõ ra là hi u c a 2 tín hi u ngõ vào nh ng đ i  d u.ư ậ ệ ở ệ ủ ệ ư ổ ấ

Đ i v i m ch tr  b ng phố ớ ạ ừ ằ ương pháp vi sai thì ta có:

Dòng đi n vào t  V2 qua Ri s  qua Rf nên:ệ ừ ẽ

 ­ Thay tr  s  c a Vm vào bi u th c trên ta tìm đị ố ủ ể ứ ược:

N u Rf = Ri ta có: ế

­ Nh  v y tín hi u ngõ ra là hi u c a hai tín hi u ngõ vào.ư ậ ệ ệ ủ ệ

L u ýư : N u h  s    ế ệ ố Thì m ch trên g i là m ch khu ch đ i vi sai, v iạ ọ ạ ế ạ ớ  

BÀI 4: M CH T O ĐI N ÁP RA CÓ C C TÍNH THAY Đ IẠ Ạ Ệ Ự Ổ

Gi i thi u:ớ ệ

M ch t o đi n áp ra có c c tính thay đ i có nhi u  ng d ng trong th c t ,ạ ạ ệ ự ổ ề ứ ụ ự ế  

ví d  nh  t o đi n áp tham  kh o cho các b  l y m u ADC, ngoài ra m ch này ụ ư ạ ệ ả ộ ấ ẫ ạ

có th  dùng t o ngu n áp ho c ngu n dòng công su t nhể ạ ồ ặ ồ ấ ỏ

M c tiêuụ  :

H c xong bài này h c viên có kh  năng:ọ ọ ả

Ki n th c: ế ứ

N m đắ ược khái ni m c a m ch t o đi n áp ra. ệ ủ ạ ạ ệ

Hi u để ượ ơ ồ ạc s  đ  m ch và nguyên lý ho t đ ng c a m ch t o đi n ạ ộ ủ ạ ạ ệ

áp ra có c c tính thay đ i. ự ổ

1 Khái ni m v  m ch t o ra đi n áp ra có c c tính thay đ iệ ề ạ ạ ệ ự ổ

1.1 Khái ni m chungệ

Là m ch t o đi n áp DC ra có th  thay đ i  liên t c t   +Vcc (dạ ạ ệ ể ổ ụ ừ ương) sang  ­Vss (âm) theo s  thay đ i c a đi n áp đi u ch nh đự ổ ủ ệ ề ỉ ược trên Vr so v i đi nớ ệ  

áp chu n U1 vào.ẩ

1.2 Vai trò và ch c năng c a m chứ ủ ạ

M ch này có ch c năng t o ra các đi n áp tham kh o chính xác cho các ạ ứ ạ ệ ả

m ch l y m u ADC, m ch c n đi n áp tham chi u  Ngoài ra m ch có th  s  ạ ấ ẫ ạ ầ ệ ế ạ ể ử

d ng làm ngu n áp v i dòng t i nh ụ ồ ớ ả ỏ

2 S  đ  m ch đi nơ ồ ạ ệ

Hình 4.12 M ch t o đi n áp ra có c c tính thay đ iạ ạ ệ ự ổ

M ch t o di n áp ra có c c tính thay đ i (0 < q < 1)ạ ạ ệ ự ổ

2.1 Nguyên lý ho t đ ng c a m chạ ộ ủ ạ

M ch t o đi n áp ra có c c tính thay đ i th c ch t là m t m ch tr  vi sai, v i ạ ạ ệ ự ổ ự ấ ộ ạ ừ ớ

đi n áp chân chân + c a opamp có th  thay đ i đệ ủ ể ổ ược

3 Tính toán thông s  m chố ạ

3.1 Ch c năng c a các linh ki n trong m chứ ủ ệ ạ

M ch t o đi n áp ra có c c tính thay đ i th c ch t là m t m ch tr  vi sai, v i ạ ạ ệ ự ổ ự ấ ộ ạ ừ ớ

đi n áp chân chân + c a opamp có th  thay đ i đệ ủ ể ổ ược. Do đó các linh ki nệ  ho t ạ

đ ng v i nguyên t c cùng v i m ch tr  vi sai.ộ ớ ắ ớ ạ ừ

3.2 Tính toán thông s  m chố ạ

Ta có đi n áp trên nút N và P l n lệ ầ ượt là:

 ; Suy ra:       

Nh  v y khi thay đ i giá tr  c a bi n tr  phân áp R2 thì  ta có h  s  c a ư ậ ổ ị ủ ế ở ệ ố ủ

Ur lúc dương,  lúc âm. Khi q = 0,5 thì Ur = 0V

4 Đo, ki m tra, cân ch nh các thông s  m chể ỉ ố ạ

Dây n iốKìm c t,kìm k p, nhíp .ắ ẹ

B  ngu n DC.ộ ồ

VOM4.2 L p ráp m chắ ạ

Ch nh bi n tr  R1 v  0. Đo đ u ra trên CN2ỉ ế ở ề ầ

Ch nh bi n tr  R1 v  maximum. Đo đ u ra trên CN2ỉ ế ở ề ầ

4.4.2 Cân ch nh thông s  theo yêu c u ỉ ố ầ

Ch nh bi n tr  R1 đ  có các giá tr  đi n áp ­5V,­2.5V, 0V,+2.5V,+5V.ỉ ế ở ể ị ệ

BÀI 5: M CH CHUY N Đ I TR  KHÁNGẠ Ể Ổ Ở

1 Khái ni m chung v  m ch chuy n đ i tr  khángệ ề ạ ể ổ ở

M ch bi n đ i tr  kháng là m ch cho phép t o ra các giá tr  tr  kháng thay ạ ế ổ ở ạ ạ ị ở

đ i m t giá tr  tùy ý theo tr  kháng đ u vào.ổ ộ ị ở ầ

1.1 Ch c năng và nhi m v  c a m ch chuy n đ i tr  khángứ ệ ụ ủ ạ ể ổ ở

M ch t o tr  kháng âm đạ ạ ở ược dùng trong các m ch c n s  d ng tr  kháng ạ ầ ử ụ ở

âm, ho c ngu n áp có n i tr  âm. ặ ồ ộ ở

S  d ng m ch t o giá tr  tr  kháng thay đ i khi ta mu n chuy n đ i giá ử ụ ạ ạ ị ở ổ ố ể ổ

tr  tr  kháng m t giá tr  nào đó t  l  v i tr  kháng ban đ u.ị ở ộ ị ỷ ệ ớ ở ầ

1.2 Nguyên lý ho t đ ng c a m chạ ộ ủ ạ

V  b n ch t, m ch bi n đ i tr  kháng là m ch làm thay đ i m i quan h  ề ả ấ ạ ế ổ ở ạ ổ ố ệ

gi a dòng đi n và đi n áp đ  t o ra s  bi n đ i tr  kháng. M ch thữ ệ ệ ể ạ ử ế ổ ở ạ ường s  ử

d ng m ch khu ch đ i thu t toán đ  t o ra các ngu n dòng ph  thu c, t  đó ụ ạ ế ạ ậ ể ạ ồ ụ ộ ừlàm thay đ i tr  kháng tổ ở ương đương c a tr  kháng đ u vào.ủ ở ầ

2 M ch ROTATOạ

2.1 S  đ  m ch  đi nơ ồ ạ ệ

Hình 5.13S  đ  nguyên lý c a rotatoơ ồ ủ2.2 Tác d ng c a m chụ ủ ạ

M ch Rotato là m ch thay đ i giá tr  tr  kháng đ u vào Rạ ạ ổ ị ở ầ M thành giá tr  trị ở 

2.3 Nguyên lý ho t đ ng c a m chạ ộ ủ ạ

M ch Rotato là m ch th c hi n quay m t đạ ạ ự ệ ộ ường đ c tính hay m t hặ ộ ọ 

đường đ c tính quanh truc t a đ  Ta quy ặ ọ ộ ướ ằc r ng góc quayθ> 0 khi chi u quayề  cùng v i chi u kim đ ng h  Trên hình 5.2  đ ng cong (1) đ c quay m t góc ớ ề ồ ồ ườ ượ ộ θ và trở thành đường cong (2). θ ph  thu c vào h  s  t  l  c a hai tr c. Ví d  ụ ộ ệ ố ỷ ệ ủ ụ ụ x = aU, y 

= bI. a và b có th  nguy n l n lứ ệ ầ ược là cmV và cmA. T  s  ỷ ố b / a có th  nguyên làứ  

m t đi n tr  vì v y nó độ ệ ở ậ ược g i là Rọ M. T  hình v  ta th y, khi quay đừ ẽ ấ ường cong 

(1) thì m t đi m b t kì ộ ể ấ P1 ( x 1, y1) trên nó s  bi n thành  đi m ẽ ế ể P2( x 2, y2). Quan hệ 

gi a các t a đ  cũ và m i đ c xác đ nh b i h  ph ng trình:ữ ọ ộ ớ ượ ị ở ệ ươ

Hình 5.14Thay h  s  t  l  c a tr c vào, ta có:ệ ố ỷ ệ ủ ụ

Chia hai phương trình c a h  trên l n lủ ệ ầ ược cho a và b, ta có:

Đây chính là quan h  gi a đi n áp và dòng đi n trên đ u ra v i đi n áp và dòngệ ữ ệ ệ ầ ớ ệ  

đi n trên đ u vào c a m ch Rotato. S  đ  c a m t m ch nh  v y có d ng nhệ ầ ủ ạ ơ ồ ủ ộ ạ ư ậ ạ ư Hình 5.3

2.4 Tính toáncác thông s  m chố ạ

Áp d ng nguyên lý x p ch ng ta có th  vi t:ụ ế ồ ể ế

• Khi 

• Khi U1 = 0:

­ V y ta có th  vi t l i ph ng trình truy n đ t nh  sau:ậ ể ế ạ ươ ề ạ ư

So sánh h  s  c a các phệ ố ủ ương trình c a (3.67c) và (3.68a), (3.68b) ta có:ủ

­ T  (3.69.a) và (3.69.b) ta xác đ nh đ c:ừ ị ượ

Thay vào (3.69.c) Ta th y k t qu  trên là phù h p:ấ ế ả ợ

­  Như v y cho trậ ướ  Rc Mvàθ, ta có th  xây d ng để ự ược m ch đi n hình 5.2.Rạ ệ M luôn luôn dương. Ta th y r ng khi ấ ằ 0 <θ< 1800, thì R4 âm còn n uế θ> 1800 thì cả R3 cũng âm. Đ  t o đi n tr  âm ngể ạ ệ ở ười ta dùng NIC. Đ t bi t thay R4 b ng NICặ ệ ằ  

r t ti n l i vì R4 có m t đ u n i đ t.ấ ệ ợ ộ ầ ố ấ

Hình 5.15M ch rotato v i góc quay  0 <ạ ớ

­ Do tính đ i x ng c a m ch đi n nên có th  đ i ch  đ u ra v i đ u vào mà không  nh ố ứ ủ ạ ệ ể ổ ổ ầ ớ ầ ả

h ng đ n tính ch t c a m ch. Chú ý r ng R4 trong Hình5.3 là m t đi n tr  thông th ng, ưở ế ấ ủ ạ ằ ộ ệ ở ườkhác v i R4 trong Hình 5.1 là đi n tr  c a c  nhánh.ớ ệ ở ủ ả

3.2 Tính toán các thông s  c a m chố ủ ạ

Hình 5.17S  đ  quy ơ ồ ướ ủc c a gyrato

Hình 5.18S  đ  tơ ồ ương đương c a gyrato.ủ

Ta th y r ng dòng đi n trên đ u này t  l  v i đi n áp trên đ u kia c a ấ ằ ệ ầ ỷ ệ ớ ệ ầ ủGyrato. V y m ch đi n c a Gyrato g m hai ngu n dòng  đi u khi n b ng đi n ậ ạ ệ ủ ồ ồ ề ể ằ ệ

áp. M t trong nh ng cách đ  th c hi n m ch đi n Gyrato là dùng hai NIC nh  ộ ữ ể ự ệ ạ ệ ưhình sau. 

Hình 5.19M ch gyrato g m hai b  khu ch đ i thu t toán (2 NIC)ạ ồ ộ ế ạ ậ

Vi t ph ng trình dòng đi n nút cho các nút  P và N,ta có:ế ươ ệ

P1:      N1:

­ Lo iU3, U4, U5 ta s  rút ra quan h  (3.72.a) và (3.72.b)ạ ẽ ệ

­ Bây gi ,gi  s  có m t đi n tr  t i R1 m c vào đ u vào U1, Vì I1 và U1 cùng ờ ả ử ộ ệ ở ả ắ ầchi u nên theo đ nh lu t Ohm ta có.ề ị ậ

­ Thay vào (3.72.a) và (3.72.b) ta có:

­ Nh  v y n u m c m t đi n tr  thu n   đ u bên ph i thì nhìn t  đ u bên trái ư ậ ế ắ ộ ệ ở ầ ở ầ ả ừ ầvào ta cũng có m t đi n tr   v i giá tr  là ộ ệ ở ớ ị  Bây gi  n u m c m t đi n tr  ờ ế ắ ộ ệ ởthu n   đ u bên trái thì:ầ ở ầ

­ Lúc này bi u th c hàm truy n đ t có d ng:ể ứ ề ạ ạ

­ Nh  v y, tr  kháng c a m ch nhìn t  bên trái s  là:ư ậ ở ủ ạ ừ ẽ

­ Tương t  (3.73). Đ i v i tr  kháng ph c ta cũng có k t qu  tự ố ớ ở ứ ế ả ương t :ự

­ T  k t qu  trên, ta th y n u m c m t t  đi n vào m t đ u c a gyrato thì trên ừ ế ả ấ ế ắ ộ ụ ệ ộ ầ ủ

đ u kia ta s  nh n đầ ẽ ậ ược m t tr  kháng ph cộ ở ứ có giá tr ị

­ Đây là tr  kháng ph c c a m t đi n c m L có tr  s : ở ứ ủ ộ ệ ả ị ố

Hình 5.20S  đ  tơ ồ ương đương m ch t o đi n c m không t n hao.ạ ạ ệ ả ổ

 ­ Nói cách khác, m t trong nh ng  ng d ng c a gyrato là đ  t o ra nh ng giá trộ ữ ứ ụ ủ ể ạ ữ ị 

đi n c m tr  s  l n mà không có t n hao. M ch tệ ả ị ố ớ ổ ạ ương đương trong trường h pợ  này được th  hi n trên hình 5.8. N u m c song song v i m ch này m t đi nể ệ ế ắ ớ ạ ộ ệ  dung, ta s  có m t khung c ng hẽ ộ ộ ưởng không t n hao. B ng cách này có th  t oổ ằ ể ạ  

ra các b  l c LC có ph m ch t cao. Ph m ch t lúc đó ph  thu c vào sai s  cácộ ọ ẩ ấ ẩ ấ ụ ộ ố  

c p đi n tr  c a gyrato. Mu n thay đ i tr  s  đi n c m c a gyrato thì đ i v i sặ ệ ở ủ ố ổ ị ố ệ ả ủ ố ớ ơ 

đ  hình 5.6 ph i thay đ i các giá tr  c a t t c  các đi n tr  RM. Di u này kháồ ả ổ ị ủ ấ ả ệ ở ề  

phướ ạc t p. trong s  đ  trên hình 5.7 vi c thay đ i L đơ ồ ệ ổ ược th c hi n b ng cáchự ệ ằ  thay đ i m t đi n tr  duy nh t đ t t i c a P1. Gi  thuy t đi n tr  có giá tr  làổ ộ ệ ở ấ ặ ạ ử ả ế ệ ở ị  

α RM vi t l i phế ạ ương trình dòng đi n nút và bi n đ i ta có các phệ ế ổ ương trình truy n đ t nh  sau:ề ạ ư

­ Đi n tr  bi n  đ i s  là:ệ ở ế ổ ẽ

­ Đi n c m Gyrato:ệ ả

Hình 5.21 Bi n đ i nh  phân m ng 4 c cế ổ ị ạ ự ­ S  đ  5.9.a) m c hai gyrato vào m t m ng 4 c c hình T co th  chuy n thànhơ ồ ắ ộ ạ ự ể ể  

s  đ  tơ ồ ương đương hình π trên hình 5.9.b) g i là bi n đ i nh  phân m ng 4 c c.ọ ế ổ ị ạ ự  

H  phệ ương trình truy n đ t tính đề ạ ược b ng cách nhân ma tr n c a hai gyratoằ ậ ủ  

v i ma tr n c a m ng 4 c c hình T đ  có ma tr n m i.ớ ậ ủ ạ ự ể ậ ớ

 ­ Ag1, Ag2 l n lầ ược là ma tr n c a gyrato th  nh t và th  hai, Aậ ủ ứ ấ ứ T – ma tr n c aậ ủ  

m ng 4 c c T, các ma tr n Ag đạ ự ậ ược rút ra t  h  phừ ệ ương trình truy n đ t c a ề ạ ủGyrato nh  sau:ư

­ Có th  áp d ng các quan h  này đ  xây d ng m t m ch đi n có ba đi n c m ể ụ ệ ể ự ộ ạ ệ ệ ả

b ng m ch đi n g m Gyrato đ u v i ba đi n dung (hình 5.10).ằ ạ ệ ồ ấ ớ ệ

Hình 5.22Bi n đ i nh  phân đi n c mế ổ ị ệ ả

­ M c thêm vào m ch ngoài các đi n dung song song v i L1 và L2 s  nh n đắ ạ ệ ớ ẽ ậ ược 

m ch l c d i, ghép đi n c m. áp d ng các phạ ọ ả ệ ả ụ ương trình (3.77) ta có:

4 M ch XIECCULATOạ

4.1 S  đ  m ch  đi nơ ồ ạ ệ

Hình 5.23S  đ  quyơ ồ  ướ ủc c a Xiecculato

Xiecculato là m t m ch đi n có ít nh t là ba c a. S  đ  quy ộ ạ ệ ấ ử ơ ồ ướ ủc c a xiecculato được bi u di n trên hình 5.11.M ch Xiecculato có th  th c hi n b ngể ễ ạ ể ự ệ ằ  

3 opamp nh  sau :ư

Hình 5.24M t cách th c hi n m ch Xiecculato g m 3 khâu khác nhau:ộ ự ệ ạ ồ

4.2 Nguyên lý ho t đ ng c a m chạ ộ ủ ạ

Đ c đi m c  b n c aặ ể ơ ả ủ  xiecculato là:

­ Tín hi u đ t trên m t c a nào đó đệ ặ ộ ử ược chuy n ti p theo chi u mũi tên.ể ế ề

­ Tín hi u không thay đ i khi truy n qua c a s  h  m ch.ệ ổ ề ử ổ ở ạ

­ Tín  hi u b  đ i d u khi truy n qua c a ng n m ch.ệ ị ổ ấ ề ử ắ ạ

­ N u đ u m t đi n tr  R = Rế ấ ộ ệ ở M gi a m t c a nào đó v i đ t thì có đi n áp tín ữ ộ ử ớ ấ ệ

hi u h  trên đi n tr  đó và tín hi u không đệ ạ ệ ở ệ ược truy n sang c a ti p theo.ề ử ế

Hình 5.25M t khâu c a m ch c a Xiecculatoộ ủ ạ ủ

Đ i v i khâu này ta có ba trố ớ ường h p nh  sau:ợ ư

 ­ H  m ch đ u 1 thì I1 = 0, do đó ở ạ ầ UP = UV = UN , không có dòng qua nhánh h iồ  

đ u Rấ M) có h  ápạ

 U2 =   = U1. Các trường h p đ t bi t khác cũng có th  gi i thích tợ ặ ệ ể ả ương t ự

 ­ Trong trường h p t ng quát ta c n tìm phợ ổ ầ ương trình truy n đ t đ  mô t  tínhề ạ ể ả  

ch t c a m ch Xiecculato. Vi t phấ ủ ạ ế ương trình dòng đi n nút cho các nút P và N:ệ

­ Lo i U4, U5, U6 ra kh i các phuong trình trên, ta có:ạ ỏ

Đây chính là h  phệ ương trình truy n đ t c a Xiecculato.ề ạ ủ

C ng ba phộ ương trình trên ta có:

M ch đi n Xieccuato có th  đạ ệ ể ược m  r ng b ng cách m c thêm m t s  khâu ở ộ ằ ắ ộ ố

gi ng nhau n a.ố ữ

4.4  ng d ng c a m ch XiecclatoỨ ụ ủ ạ

  ­ M t s   ng d ng quan tr ng c a m ch Xiecculato là t o ra đi n c m khôngộ ố ứ ụ ọ ủ ạ ạ ệ ả  

có đ u n i đ t. Đ  th c hi n m ch đó, m c m t t  đi n vào giũa  nút 1 và 2, lúcầ ố ấ ể ự ệ ạ ắ ộ ụ ệ  này gi a các đ u 1 và 3 s  xu t hi n m t đi n c m không có đ u n i đ t. Giáữ ầ ẽ ấ ệ ộ ệ ả ầ ố ấ  

tr  c a đi n c m này đị ủ ệ ả ược xác đ nh t  tr  kháng ph c c a nó:ị ừ ở ứ ủ

­ Theo đ nh lu t OHM:ị ậ

­ Thay vào (3.78.b) và sau đó thay ti p (3.78.c) ta có:ế

Hình 15.Dùng Xiecculato đ  t o đi n c m không có đ u n i đ t.ể ạ ệ ả ầ ố ấ

­ M ch Xiecculato còn đạ ược dùng làm m ch phân tích tín hi u trong đi n tho i 2ạ ệ ệ ạ  dây

Hình 16. M ch  ng d ng c a Xiecculatoạ ứ ụ ủ

­ Ba c a c a Xiecculato Đ u đử ủ ề ược n i v i 3 đi n tr  t i Rt. Nh  tính ch t c aố ớ ệ ở ả ờ ấ ủ  

m ch Xiecculato mà tín hi u t  micro s  đi đ n t ng đài mà không vào tai nghe,ạ ệ ừ ẽ ế ổ  

và tín hi u t  t ng đài truy n đ n ch  vào tai nghe mà không đi vào micro.ệ ừ ổ ề ế ỉ

5 Đo, ki m tra, cân ch nh các thông s  m chể ỉ ố ạ

Chúng ta s  th c hi n m t m ch t o đi n tr  âm (NIC) s  d ng Opampẽ ự ệ ộ ạ ạ ệ ở ử ụ