Chuong 4- Mach KD Thuat toan

TRƯỜNG ĐẠI HỌC THỦY LỢI KHOA ĐIỆN – ĐIỆN TỬ
Bộ môn: Điện tử Viễn thông
ĐIỆN TỬ TƯƠNG TỰ
Giảng viên: Trần Văn Hội Email: hoitv@tlu.edu.vn Điện thoại: 0944.736.007 NỘI DUNG HỌC PHẦN
Chương 1: Mạch ứng dụng điốt
Chương 2: Mạch khuếch đại tín hiệu nhỏ dùng Transistor
Chương 3: Mạch khuếch đại công suất
Chương 4: Khuếch đại thuật toán
Chương 5: Mạch tạo dao động
CHƯƠNG 4: KHUẾCH ĐẠI THUẬT TOÁN 1
• Giới thiệu chung
• Các chế độ tín hiệu vào và các tham số 2 3 • Vi mạch OP-AMP 4
• Mạch khuếch đại đảo, không đảo
• Mạch khuếch đại cộng, trừ 5 6
• Mạch tích phân, vi phân
BÀI 1: GIỚI THIỆU CHUNG
I. Khuếch đại thuật toán OP-AMP
Ban đầu là một khuếch đại, ban đầu chủ yếu thực hiện các phép
toán như cộng, trừ, tích phân, vi phân….. Ngày nay Op-amp là các
mạch tích hợp, sử dụng công nghệ bán dẫn, làm việc với điện áp
tương đối thấp, có độ tin cậy cao và chi phí thấp 4
KHUẾCH ĐẠI THUẬT TOÁN OP-AMP ❖Ký hiệu
❖Cấu trúc bên trong 5
II. KHUẾCH ĐẠI THUẬT TOÁN LÝ TƯỞNG
- Hệ số khuếch đại điện áp K0 = ∞. - Băng thông BW = ∞.
- Trở kháng vào Zin = ∞, coi như hở mạch.
- Trở kháng ra Zout = 0, coi như ngắn mạch
III. KHUẾCH ĐẠI THUẬT TOÁN THỰC TẾ
- Hệ số khuếch đại điện áp K0 rất lớn vài trăm nghìn.
- Băng thông BW vài chục MHz
- Trở kháng vào rất lớn Zin vài MΩ
- Trở kháng ra rất nhỏ Zout vài Ω đến vài chục Ω OP.AMP. LÝ TƯỞNG
❖ Op.amp. lý tưởng có đặc điểm:
❖ IC Op.amp. thực tế: Công nghệ: BJT, CMOS, BIMOS:
LM 741, LM386; LF 358, TL062, TL082, TLO84.
LM 741 có: Ri = 1 hay 2 Mohm; Av = 200.000 hay 106dB; Ro = 75 Ohm 8
CHƯƠNG 4: KHUẾCH ĐẠI THUẬT TOÁN 1
• Giới thiệu chung
• Các chế độ tín hiệu vào và các tham số 2 3 • Vi mạch OP-AMP 4
• Mạch khuếch đại đảo, không đảo
• Mạch khuếch đại cộng, trừ 5 6
• Mạch tích phân, vi phân
BÀI 2: CÁC CHẾ ĐỘ TÍN HIỆU VÀO VÀ CÁC THAM SỐ
I. Mạch khuếch đại vi sai
❖ Mạch khuếch đại vi sai (Differential Amplifier) là mạch khuếch
đại tín hiệu vi sai (hai tín hiệu đầu vào cùng tần số, cùng biên bộ,
cùng mức DC, ngược pha), có khả năng loại bỏ nhiễu chung.
❖ VO​= Kd(Vin1 ​− Vin2​) = Kd​(VP ​− VN​) 10
BÀI 2: CÁC CHẾ ĐỘ TÍN HIỆU VÀO VÀ CÁC THAM SỐ
I. Mạch khuếch đại vi sai
a. Nối 2 đầu vào GND VE = -0.7V Trong đó 11
BÀI 2: CÁC CHẾ ĐỘ TÍN HIỆU VÀO VÀ CÁC THAM SỐ
I. Mạch khuếch đại vi sai ❖ Ta có ❖ Nên
❖ Vì dòng IC qua 2 điện trở Rc bằng nhau nên 12
BÀI 2: CÁC CHẾ ĐỘ TÍN HIỆU VÀO VÀ CÁC THAM SỐ
I. Mạch khuếch đại vi sai
b. Nối Vin1 = +VB , Vin2 = 0V
❖ Dòng IC1 tăng lên, do đo
điện áp VE tăng và bằng: 𝑉 = 𝑉 − 0,7 V 𝐸 𝐵
❖ VE tăng nên điện áp VBE
của Q2 giảm, dẫn tới dòng IC2 giảm và điện áp VC2 tăng lên
c. Nối Vin1 = 0V, Vin2 = +VB 13
BÀI 2: CÁC CHẾ ĐỘ TÍN HIỆU VÀO VÀ CÁC THAM SỐ
II. Chế độ vi sai một đầu vào
- Tín hiệu ra Vout1 ngược pha tín hiệu vào Vin1.
- Q2 mắc B chung nên Vout2 đồng pha VE2. 14
BÀI 2: CÁC CHẾ ĐỘ TÍN HIỆU VÀO VÀ CÁC THAM SỐ
II. Chế độ vi sai một đầu vào 15
BÀI 2: CÁC CHẾ ĐỘ TÍN HIỆU VÀO VÀ CÁC THAM SỐ
III. Chế độ vi sai hai đầu vào 16
BÀI 2: CÁC CHẾ ĐỘ TÍN HIỆU VÀO VÀ CÁC THAM SỐ
III. Chế độ vi sai hai đầu vào 17
BÀI 2: CÁC CHẾ ĐỘ TÍN HIỆU VÀO VÀ CÁC THAM SỐ
III. Chế độ vi sai hai đầu vào 18
BÀI 2: CÁC CHẾ ĐỘ TÍN HIỆU VÀO VÀ CÁC THAM SỐ
III. Chế độ vi sai hai đầu vào 19
BÀI 2: CÁC CHẾ ĐỘ TÍN HIỆU VÀO VÀ CÁC THAM SỐ
III. Chế độ vi sai hai đầu vào 20