Chương 10 : OP-AMP

Chương 10 : OP-AMP

KHOA ĐIỆN – ĐIỆN TỬ

Bộ Môn Cơ Sở Kỹ Thuật Điện

10.1 Cấu trúc mạch

10.1.1 giới thiệu

Một mạch khuếch đại thuật toán tiêu

+ tầng khuếch đại vi sai ngõ + tầng khuếch đại dời mức + tầng lấy tín hiệu ngõ ra

mạch

biểu gồm 3 tầng phân biệt

gõ vào

Kí hiệu mạch khuếch đại

10.1.1 giới thiệu

10.1.2 Tầng khuếch đại v

a Mạch khuếch đại vi sai:

vi sai:

Hai ngõ vào có các tín hiệu

 Tín hiệu cách chung (com

pha và cùng biên độ

 Tín hiệu vi sai (different

ngược pha và cùng biên hay

common): hai tín hiệu vào cùng

ential): nếu hai tín hiệu ngõ vào độ.

id

v



vi sai:

BE E

R

V

V I

V V

E C

C

I I

V V

10.1.2 Tầng khuếch đại

E

EE R V

V

7 , 0 )

) ( 7 , 0

I



đại vi sai:

O v h R

v 1  2  

C VC

VC

v

v A

ie

C fe C

O

R h

h

R h v

v

) 1 (

O Vd

h

R h v

v

1 1

ie

C fe id

O Vd

h

R h V

V

A   

2 2

vi sai:

So sánh cách chung và vi sai

10.1.2 Tầng khuếch đại

của hai transistor đối xứng

hiệu này

lợi lớn hơn rất nhiều so

so với tín hiệu cách

vi sai:

thường dùng là thay R E bằng

điện cơ bản)

vi sai:

định

giá điện

gõ ra

1 2

1 B B

E

I I

1 2

) 2 )(

1 (

) 1 (

ng điện

vi sai:

Gương dòng điện cơ bản:

 Đối với gương dòng điện cơ

thu tỉ lệ với dòng điện bảo

hòa IS trong transistor đơn

khối, dòng điện bảo hòa tỉ

với kích thước transistor v

kích thước của vi mạch

vi sai:

cơ ổn hác

dựa cực bảo đơn lệ và

Tầng dời mức:

10.1.2 Tầng khuếch đại v

 Tầng dời mức có chức năng

C của tầng KĐ vi sai xuống

ra của op-amp có mức điện á

0VDC

vi sai:

là dịch mức điện áp DC tại cực dưới mức điện áp thấp để ngõ

áp 0V DC khi ngõ vàoV in =

Mạch xuất tín hiệu ngõ ra:

10.1.2 Tầng khuếch đại

 Có nhiệm vụ khuếch đại dò

khả năng cho tín hiệu AC lớn

Các mạch xuất tín hiệu ngõ

KĐ công suất đẩy kéo.

vi sai:

dòng,có tổng trở ngõ ra nhỏ, có lớn nhưng vẫn không bị méo

gõ ra thường có dạng là mạch

10.1.3 Khảo sát sơ đồ nguyên lý của mạch Op-Amp

I O

i A

i id

R R

R v

v A A v v Av

F I

I

i O

R R

R A

Av v





 1

F I

I i

O VCL

R R

R A

A v

v A

I O

VCL

R

R R

R R

v v

A     1 

10.2.1 KĐKĐ:

b.Tổng trở ngõ vào

id v

10.2 Ứng dụng ở chế độ

id

I R i

id F I

I I i

id

R R

R i A v

R i







I id F I

I id

R R

R A R

I id

I

i

R R

R A

R i

v Z

I

V

độ KĐ

10.2.1 KĐKĐ:

b Tổng trở ra

F I

I O

A id

R R

R v

v v

I O

O O O

R R

AR v

r i v







F I

I

O O O

R R

AR

r

i v





 1

O

F I

I

O O

O

R R

AR

r i

10.2.2 Khuếch đại đảo:

v R

v i

Hệ số A CL của KĐĐ

 Cách 1: tính chính xác

F F

O A I

A i

R

v v R

v v

i     

A

v v

v v

v id  B  A  0  A  o

F

O id

I

id i

R

v v

O VCL

R A R

AR v

v A

i F

I

R

v R

v i

i    0  0 

I

F i

O CL

R

R v

v

độ KĐ

10.2.3.Mạch KĐKĐ ngõ gõ vào cầu phân áp

A

F I

I O

i

R R

R v

R R

R v





 3

2 3

I

F I

i O

R

R R

R R

R v

3

I

F I

i

O CL

R

R R

R R

R v

3

Lúc đó mạch kđ kđ có độ lợi =1 còn gọi là mạch KĐ đệm.

O CL

R

R v

v A

I

R

F

R

R R

R A

R i

v Z

I

I id

O



 1

10.2.5 Mạch cộng đảo: :

10.2.6 Mạch cộng khô hông đảo trung bình

Điện áp offset:

 Điện áp offset ngõ ra: là điện

ngõ ra lý tưởng Điện áp này

của ngõ vào tạo ra

 Điện áp offset ngõ vào: là do

điện áp chênh lệch so với điện áp

có được là do điện áp offset

do phân cực không cân bằng của KĐVS hay do 2 transistor của tầng KĐVS có các thông

khi cả hai ngõ vào nối mass(0V) 0V – giá trị này được gọi là điện như có một điện áp offset ở ngõ

Khảo sát ảnh hưởng Offset

ngõ và

Mạch KĐ đảo

vào

Phương trình viết lại như sau

Các mạch vi sai trong các

a dùng 3 op-amp

thiết bị đo lường:

/ 2

,

R R

R R

R R

R 1  2  I  F  A  C 

Nếu:

ác thiết bị đo lường:

10.4.3 Mạch tích phân

10.4.4 Mạch vi phân

10.5 Ứng dụng op-amp tr

10.5.1 Chỉnh lưu bán kỳ:

trong mạch phi tuyến :

Khi tín hiệu vào ở bán

kỳ dương

Khi tín hiệu vào ở bán

kỳ âm

10.5.2 Chỉnh lưu toàn kỳ:

10.5 Ứng dụng op-amp trong mạch phi tuyến : amp trong mạch phi tuyến :

10.5.4 Mạch so sánh

10.5 Ứng dụng op-amp trong mạch phi tuyến : amp trong mạch phi tuyến :

10.5.4 Mạch so sánh

10.5 Ứng dụng op-amp trong mạch phi tuyến : amp trong mạch phi tuyến :

10.5.4 Mạch so sánh

10.5 Ứng dụng op-amp trong mạch phi tuyến : amp trong mạch phi tuyến :

10.5.4 Mạch so sánh

10.5 Ứng dụng op-amp trong mạch phi tuyến : amp trong mạch phi tuyến :

10.5.5 Mạch Smith Trig

a Không đảo – đối xứn

rigger

ng

F I

O I

I I

I I

R R

R v

R R

v

v R v

iR v

R R

R

R v

F I

I F

R R

R

R v

F I

I F

I F

v R R

R

CC F I

I F

I

F

R R

R R

R

R v v

I F

I

F

R R

R R

R

R v v

a Không đảo – đối xứng ng

b Mạch SM Kđ – không ông đối xứng