27 trang 6 lượt tải

Thí Nghiệm Mạch Tương Tự | Môn Mạch số - Đại học Cần Thơ

11

Thí Nghiệm Mạch Tương Tự Môn Mạch số. Tài liệu được sưu tầm gồm 27 trang, giúp bạn ôn tập tốt hơn. Mời các bạn đón xem. 

Môn: Mạch số 10 tài liệu

Trường: Đại học Cần Thơ 756 tài liệu

Tác giả:

Profile

Linh Giang

3 tuần trước
Danh sách Quiz
/27
lOMoARcPSD| 58493804
EEA ĐIỆN - ĐIỆN TỬ - TỰ ĐỘNG HÓA
TS NGUYỄN TẤN PHƯỚC
THÍ NGHIỆM - THỰC HÀNH
MẠCH TƯƠNG TỰ
LƯU HÀNH NỘI BỘ 2020
EEA ĐIỆN - ĐIỆN TỬ - TỰ ĐỘNG HÓA
THÍ NGHIỆM - THỰC HÀNH
MẠCH TƯƠNG TỰ
Giáo viên hướng dẫn:
Sinh viên:
Lớp:
Nhóm:
BẢNG ĐIỂM
STT
Nội dung
Điểm HS 1
Điểm HS 2
Ngày học
1
Mạch khuếch đại căn bản
2
Mạch hồi tiếp âm dòng điện
3
Mạch hồi tiếp âm điện áp
4
Mạch khuếch đại thuật toán
5
Mạch khuếch đại đảo, không đảo
6
Mạch khuếch đại so sánh
7
Mạch lọc thụ động
Tổng kết môn học
Nhận xét đánh giá của Giáo viên hướng dẫn:
Chữ ký của Giáo viên:
Bài 1 MẠCH KHUẾCH ĐẠI CĂN BẢN
1- MỤC ĐÍCH: Giúp cho sinh viên hiểu rõ cách phân tích các mạch khuếch đại ở trạng
thái 1 chiều và xoay chiều, đặc điểm của ba cách ráp căn bản của mạch khuếch đại.
2- YÊU CẦU: Sinh viên phải hiểu được những đặc tính khác nhau cơ bản của ba cách
ráp căn bản, của các hạng khuếch đại.
3- THIẾT BỊ: Mô hình thực tập mạch tương tự, linh kiện điện tử rời, máy đo VOM,
máy phát sóng hạ tần, dao động ký.
4- CÁC HẠNG KHUẾCH ĐẠI:
4.1. Khuếch đại hạng A:
Hình 1.1: Đặc tuyến ngõ vào của mạch
khuếch đại hạng A
Xác định điểm phân cực hạng A trên đặc tuyến ngõ vào và ngõ ra. Cho biết ưu và nhược
điểm của mạch khuếch đại hạng A.
Ưu điểm:
-------------------------------------------------------------------------------------------------------
-------------------------------------------------------------------------------------------------------
------------------------------------------------------------------------------------------------------- -
------------------------------------------------------------------------------------------------------
4.2. Khuếch đại hạng B:
Xác định điểm phân cực hạng B trên đặc tuyến ngõ vào và ngõ ra. Cho biết ưu và nhược
điểm của mạch khuếch đại hạng B.
Đặc điểm:
-------------------------------------------------------------------------------------------------------
-------------------------------------------------------------------------------------------------------
-------------------------------------------------------------------------------------------------------
-------------------------------------------------- -------
---------------------------------------------- Hình
1.2: Đặc tuyến ngõ vào của mạch khuếch đại
hạng B
4.3. Khuếch đại hạng AB:
Xác định điểm phân cực hạng AB trên đặc tuyến ngõ vào và ngõ ra. Cho biết ưu và
nhược điểm của mạch khuếch đại hạng AB.
Ưu điểm:
-------------------------------------------------------------------------------------------------------
-------------------------------------------------------------------------------------------------------
------------------------------------------------------------------------------------------------------- -
------------------------------------------------------------------------------------------------------
5. BA CÁCH RÁP CĂN BẢN
5.1. Mạch khuếch đại ráp kiểu E chung:
i
o
i
c
Độ khuếch đại dòng điện: A
i
h
fe
( vài chục đến vài trăm) ii ib
R
C
Độ khuếch đại điện áp: A
v
( vài trăm lần)
h
ie
Hình 1.3
Đặc tuyến ngõ vào của mạch
:
khuếch đại hạng AB
0
V
BE
I
B
Q
V
+
-
+
Hình 1.4: Mạch khuếch đại ráp
kiểu E chung
Dùng máy phát sóng hạ tần, cho tín hiệu tần số f = 1kHz, biên độ V = 10mV vào cực B.
Dùng dao động ký đo dạng sóng ở ngõ ra, đọc biên độ của tín hiệu ra và so với kết quả
tính bằng lý thuyết. Nhận xét về góc pha của tín hiệu vào và ra:
-------------------------------------------------------------------------------------------------------
-------------------------------------------------------------------------------------------------------
-------------------------------------------------------------------------------------------------------
Đo biên độ tín hiệu trên dao động ký: V
I
= ----------- ; V
O
= ----------- 5.2.
Mạch khuếch đại ráp kiểu B chung:
i
o
i
c
i
b
1
Độ khuếch đại dòng điện: A
i
i
i
i
e
( 1)i
b
1
Độ khuếch đại điện áp: A
v
v
cb
i R
c
C
R
C
R
C
(
vài trăm
lần) veb
i re i
Hình 1.5: Mạch khuếch đại ráp
kiểu B chung
ie
ie
h
h
Dùng máy phát sóng hạ tần, cho tín hiệu tần số f = 1kHz, biên độ V = 10mV vào cực E.
Dùng dao động ký đo dạng sóng ở ngõ ra, đọc biên độ của tín hiệu ra và so với kết quả
tính bằng lý thuyết. Nhận xét về góc pha của tín hiệu vào và ra: ----------------------------
---------------------------------------------------------------------------
-------------------------------------------------------------------------------------------------------
-------------------------------------------------------------------------------------------------------
Đo biên độ tín hiệu trên dao động ký: V
I
= ----------- ; V
O
= ----------- 5.3.
Mạch khuếch đại ráp kiểu C chung:
( 1)i
b
hay A
i
= i
o
i
e
+1
Độ khuếch đại dòng điện: A
i
ii ib ib
v
o
v
e
i R
eE
R
E
Độ khuếch đại điện áp: A
v
io vb i rb b i re e i Re E rb re RE A
v
1 (vì r
b
+ r
e
<< R
E
)
Hình 1.6: Mạch khuếch đại ráp
kiểu C chung
Dùng máy phát sóng hạ tần, cho tín hiệu tần số f = 1kHz, biên độ V = 10mV vào cực B.
Dùng dao động ký đo dạng sóng ở ngõ ra, đọc biên độ của tín hiệu ra và so với kết quả
tính bằng lý thuyết. Nhận xét về góc pha của tín hiệu vào và ra:
--------------------------------------------------------------------------------------------------------
--------------------------------------------------------------------------------------------------------
--------------------------------------------------------------------------------------------------------
Đo biên độ tín hiệu trên dao động ký: V
I
= ----------- ; V
O
= -----------
Bài 2 MẠCH HỒI TIẾP ÂM DÒNG ĐIỆN
1. MỤC ĐÍCH: Giúp cho sinh viên hiểu rõ nguyên lý các mạch hồi tiếp âm dòng điện
ghép nối tiếp và ghép song song, biết công thức tính độ khuếch đại theo từng loại
mạch.
2. YÊU CẦU: Sinh viên phải hiểu được nguyên lý và tác dụng của từng loại mạch hồi
tiếp, phân biệt các kiểu hồi tiếp âm - dương, hồi tiếp dòng điện - điện áp, hồi tiếp nối
tiếp - song song.
3. THIẾT BỊ: Mô hình thực tập khuếch đại hồi tiếp, linh kiện điện tử rời, máy đo VOM,
máy phát sóng hạ tần, dao động ký.
4. MẠCH HỒI TIẾP ÂM DÒNG ĐIỆN GHÉP NỐI TIẾP
4.1. Sơ đồ:
Hình 2.1a: Mạch khuếch đại không hồi tiếp Hình 2.1b: Mạch khuếch đại có hồi tiếp
Hình 2.1c: Mạch khuếch đại hồi tiếp âm dòng điện thực tế
4.2. Công thức tính độ khuếch đại:
Độ khuếch đại điện áp vòng hở của transistor là: (hình 2.1a)
A
VO
R
C
( vài trăm lần) h
ie
Độ khuếch đại điện áp hồi tiếp của mạch là: (hình 2.1c)
A
V
A
VF
R
C
= --------
R
E
4.3. Thực hành (trên mô hình mạch hình 2.1c)
Dùng máy phát sóng hạ tần, cho tín hiệu có tần số f = 1kHz, biên độ V
I
= 10mV vào
cực B. Dùng dao động ký đo dạng sóng ở ngõ ra, đọc biên độ của tín hiệu ra và so với
kết quả tính bằng lý thuyết.
Nhận xét:
--------------------------------------------------------------------------------------------------------
--------------------------------------------------------------------------------------------------------
--------------------------------------------------------------------------------------------------------
Có thể thay đổi biên độ tín hiệu ngõ vào, đo lại biên độ tín hiệu ra ở vài trường hợp.
V
I1
= ---------- V
O1
= ----------
V
I2
= ---------- V
O3
= ----------
V
I2
= ---------- V
O3
= ----------
Dùng tụ điện C = 100µF ghép song song điện trở R
E
= 470Ω để bỏ tác dụng hồi tiếp âm.
Khảo sát lại điện áp ra của 3 trường hợp trên và cho nhận xét.
Nhận xét:
--------------------------------------------------------------------------------------------------------
--------------------------------------------------------------------------------------------------------
--------------------------------------------------------------------------------------------------------
5. MẠCH HỒI TIẾP ÂM DÒNG ĐIỆN GHÉP SONG SONG
5.1. Sơ đồ:
Hình 2.2a: Mạch khuếch đại không hồi tiếp Hình 2.2b: Mạch khuếch đại có hồi tiếp
Hình 2.2c: Mạch khuếch đại hồi tiếp âm dòng điện ghép song song thực tế
5.2. Công thức tính độ khuếch đại:
R
C2
Ta có: A
IO 1 2
A
VO
A
IO
h
ie1
(h
ie
= 1kΩ)
Độ khuếch đại dòng điện có hồi tiếp gọi là A
IF
được tính theo công thức:
A
IF
1 R
E2
R
f
bi RE2
Từ độ khuếch đại dòng điện hồi tiếp A
IF
ta có thể tính độ khuếch đại điện áp hồi tiếp A
VF
theo công thức:
A
VF
A
IF
R
C2
A
VF
R
E2
R
f
.
R
C2
= ----------------
hie1 RE2 hie1
Dùng máy phát sóng hạ tần, cho tín hiệu có tần số f = 1kHz, biên độ V
I
= 10mV vào cực
B. Dùng dao động ký đo dạng sóng ở ngõ ra, đọc biên độ của tín hiệu ra và so với kết
quả tính bằng lý thuyết.
Nhận xét:
--------------------------------------------------------------------------------------------------------
--------------------------------------------------------------------------------------------------------
--------------------------------------------------------------------------------------------------------
Có thể thay đổi biên độ tín hiệu ngõ vào, đo lại biên độ tín hiệu ra ở vài trường hợp.
V
I1
= ---------- V
O1
= ----------
V
I2
= ---------- V
O3
= ----------
V
I2
= ---------- V
O3
= ----------
Dùng tụ điện C = 100µF ghép song song điện trở R
E
= 270Ω để bỏ tác dụng hồi tiếp âm.
Khảo sát lại điện áp ra của 3 trường hợp trên và cho nhận xét.
Nhận xét: ----------------------------------------------------------------------------------------------
----------
--------------------------------------------------------------------------------------------------------
--------------------------------------------------------------------------------------------------------
6. NHẬN XÉT – CHO BIẾT CÁCH THAY ĐỔI ĐỘ KHUẾCH ĐẠI
6.1. Mạch hồi tiếp âm dòng điện ghép nối tiếp:
--------------------------------------------------------------------------------------------------------
--------------------------------------------------------------------------------------------------------
--------------------------------------------------------------------------------------------------------
--------------------------------------------------------------------------------------------------------
--------------------------------------------------------------------------------------------------------
--------------------------------------------------------------------------------------------------------
--------------------------------------------------------------------------------------------------------
--------------------------------------------------------------------------------------------------------
--------------------------------------------------------------------------------------------------------
6.2. Mạch hồi tiếp âm dòng điện ghép song song:
--------------------------------------------------------------------------------------------------------
--------------------------------------------------------------------------------------------------------
--------------------------------------------------------------------------------------------------------
--------------------------------------------------------------------------------------------------------
--------------------------------------------------------------------------------------------------------
--------------------------------------------------------------------------------------------------------
--------------------------------------------------------------------------------------------------------
--------------------------------------------------------------------------------------------------------
--------------------------------------------------------------------------------------------------------
Bài 3 MẠCH HỒI TIẾP ÂM ĐIỆN ÁP
1. MỤC ĐÍCH: Giúp cho sinh viên hiểu rõ nguyên lý các mạch hồi tiếp âm điện áp
ghép nối tiếp và ghép song song, biết công thức tính độ khuếch đại theo từng loại
mạch.
2. YÊU CẦU: Sinh viên phải hiểu được nguyên lý và tác dụng của từng loại mạch hồi
tiếp, phân biệt các kiểu hồi tiếp âm - dương, hồi tiếp dòng điện - điện áp, hồi tiếp nối
tiếp - song song.
3. THIẾT BỊ: Mô hình thực tập khuếch đại hồi tiếp, linh kiện điện tử rời, máy đo VOM,
máy phát sóng hạ tần, dao động ký.
4. MẠCH HỒI TIẾP ÂM ĐIỆN ÁP GHÉP NỐI TIẾP
4.1. Sơ đồ:
Mạch này có độ khuếch đại điện
áp vòng hở chung của hai tầng là:
AVO A AVO1. VO2 1 2
RC2
hie1
Hình 3.1a: Mạch khuếch đại không hồi tiếp
Trong bảng phân loại hồi tiếp
theo thừa số F ta có:
A
VF
AVO
1 bA
VO
Hình 3.1b: Mạch khuếch đại có hồi tiếp
4.2. Công thức tính độ khuếch đại:
A
VO
rất lớn ( vài trăm lần) nên b.A
VO
>> 1,
D
o
Như vậy: AVF AVO 1 RE1 R f (AVF < AVO)
bAVO b RE1
Hình 3.1c: Mạch khuếch đại hồi tiếp âm điện áp ghép nối tiếp thực tế
Công thức tính độ khuếch đại hồi tiếp trong hình 3.1c là:
R
E
1
R
f
A
VF
[với: R
E1
= 270 Ω; R
f
= 10kΩ +VR (50k Ω)]
R
E
1
Dùng máy phát sóng hạ tần, cho tín hiệu có tần số f = 1kHz, biên độ V
I
= 10mV vào cực
B
1
. Dùng dao động ký đo dạng sóng ở ngõ ra, đọc biên độ của tín hiệu ra và so với kết
quả tính bằng lý thuyết. Khi thí nghiệm, đóng công-tắc SW1 để thực hiện hồi tiếp âm.
Nhận xét:
--------------------------------------------------------------------------------------------------------
--------------------------------------------------------------------------------------------------------
--------------------------------------------------------------------------------------------------------
Có thể thay đổi biên độ tín hiệu ngõ vào, đo lại biên độ tín hiệu ra ở vài trường hợp.
V
I1
= ---------- V
O1
= ----------
V
I2
= ---------- V
O3
= ----------
V
I2
= ---------- V
O3
= ----------
Ngắt công-tắc SW1 để bỏ tác dụng hồi tiếp âm. Khảo sát lại điện áp ra của 3 trường hợp
trên và cho nhận xét.
Nhận xét:
--------------------------------------------------------------------------------------------------------
--------------------------------------------------------------------------------------------------------
--------------------------------------------------------------------------------------------------------
5. MẠCH HỒI TIẾP ÂM ĐIỆN ÁP GHÉP SONG SONG
5.1. Sơ đồ:
V
+12
10
uF
10
k
V
in
V
o
uF
10
50
k
270
270
k
39
k
1
,5k
220
470
k
1
k
10
uF
SW1
Hình 3.2 a: Mạch khuếch đại không hồi tiếp Hình 3.2b: Mạch khuếch đại có hồi tiếp
Hình 3.2c: Mạch khuếch đại hồi tiếp âm điện áp song song thực tế
5.2. Công thức tính độ khuếch đại:
Độ khuếch đại điện áp vòng hở của mạch là:
A
VO
R
C
( vài trăm lần) (h
ie
= 1kΩ) h
ie
A
VO
Trong bảng phân loại hồi tiếp theo thừa số F ta có: A
VF
1 bA
VO
Do
A
VO
rất lớn ( vài trăm lần) nên b.A
VO
>> 1 và như vậy:
AVF AVO 1 hie R f
bAVO b hie
Dùng máy phát sóng hạ tần, cho tín hiệu có tần số f = 1kHz, biên độ V
I
= 10mV vào cực
B
1
. Dùng dao động ký đo dạng sóng ở ngõ ra, đọc biên độ của tín hiệu ra và so với kết
quả tính bằng lý thuyết. Công-tắc chọn R
B
= 100kΩ.
Nhận xét:
--------------------------------------------------------------------------------------------------------
--------------------------------------------------------------------------------------------------------
--------------------------------------------------------------------------------------------------------
Có thể thay đổi biên độ tín hiệu ngõ vào, đo lại biên độ tín hiệu ra ở vài trường hợp.
V
I1
= ---------- V
O1
= ----------
V
I2
= ---------- V
O3
= ----------
V
I2
= ---------- V
O3
= ----------
Công-tắc chọn R
B
= 150kΩ để bỏ tác dụng hồi tiếp âm. Khảo sát lại điện áp ra của 3
trường hợp trên và cho nhận xét.
Nhận xét:
--------------------------------------------------------------------------------------------------------
--------------------------------------------------------------------------------------------------------
--------------------------------------------------------------------------------------------------------
6. NHẬN XÉT – CHO BIẾT CÁCH THAY ĐỔI ĐỘ KHUẾCH ĐẠI
6.1. Mạch hồi tiếp âm điện áp ghép nối tiếp:
--------------------------------------------------------------------------------------------------------
--------------------------------------------------------------------------------------------------------
--------------------------------------------------------------------------------------------------------
--------------------------------------------------------------------------------------------------------
--------------------------------------------------------------------------------------------------------
--------------------------------------------------------------------------------------------------------
--------------------------------------------------------------------------------------------------------
--------------------------------------------------------------------------------------------------------
--------------------------------------------------------------------------------------------------------
6.2. Mạch hồi tiếp âm điện áp ghép song song:
--------------------------------------------------------------------------------------------------------
--------------------------------------------------------------------------------------------------------
--------------------------------------------------------------------------------------------------------
--------------------------------------------------------------------------------------------------------
--------------------------------------------------------------------------------------------------------
--------------------------------------------------------------------------------------------------------
--------------------------------------------------------------------------------------------------------
-------------------------------------------------------------------------------------------------------- ---
----------------------------------------------------------------------------------------------------- Bài
4 MẠCH KHUẾCH ĐẠI THUẬT TOÁN
1. MỤC ĐÍCH: Giúp cho sinh viên hiểu rõ đặc tính kỹ thuật của mạch khuếch đại thuật
toán, biết sử dụng op-amp trong các mạch ứng dụng cơ bản.
2. YÊU CẦU: Sinh viên phải hiểu ý nghĩa của các thông số kỹ thuật của mạch khuếch
đại thuật toán tiêu biểu để có thể phân tích nguyên lý các mạch ứng dụng.
3. THIẾT BỊ: Mô hình thực tập khuếch đại thuật toán, linh kiện điện tử rời, máy đo
VOM, máy phát sóng hạ tần, dao động ký.
4. LƯỢC THUYẾT:
Hình 4.1a: Op-Amp cấp nguồn đơn Hình 4.1b: Op-Amp cấp nguồn đối xứng
Các chân ra:
- In
+
: ngõ vào không đảo
- In
-
: ngõ vào đảo
- Out: ngõ ra
- +V: nối nguồn dương
- -V: nối nguồn âm
- GND: điểm chung, điểm 0V (mass) Hình 4.1c: Cách ra chân của Op-Amp
5. CÂN BẰNG ĐIỂM KHÔNG (Chỉnh Offset)
5.1. Điều chỉnh điện áp bù ở một ngõ
vào:
Hình 4.2a: Bù ở ngõ vào theo
nguyên tắc
Theo nguyên tắc, khi điện áp ngõ vào V
I
= 0V
thì điện áp ngõ ra V
O
= 0V. Tuy nhiên, do sự mất cân bằng trong Op-Amp, điện áp ra V
O
sẽ ≠ 0V.
Để bù cho sự sai lệch điện áp này, người ta cung cấp thêm một điện áp ở ngõ vào (có thể
ở ngõ đảo hay ngõ không đảo). Biến trở 10kΩ chỉnh sao cho điện áp ra V
O
= 0V.
Hình 4.2b: Bù ở ngõ vào In
+
của mạch khuếch đại không đảo
Mạch khuếch đại hình 4.2b là mạch khuếch đại không đảo, biến trở 20kΩ dùng để chỉnh
Offset, biến trở 10kΩ để thay đổi điện áp ngõ vào V
I
.
Thực hành:
- Đóng công-tắc nối biến trở 10kΩ xuống mass để cho V
I
= 0V, nếu ngõ
ra có V
O
= 0V là mạch cân bằng thì không cần chỉnh Offset, nếu V
O
≠ 0V
thì phải chỉnh bù điện áp ngõ vào;
- Chỉnh biến trở 20kΩ sao cho V
O
= 0V rồi niêm lại (nếu là mạch thực tế);
- Ngắt công-tắc để cho điện áp vào mạch khuếch đại qua điện trở 47kΩ,
do là mạch khuếch đại không đảo nên khi điện áp vào dương thì V
O
> 0V
và ngược lại. - Điện áp ra được khuếch đại và tính theo công thức:
V V A
O
IVF
với : A
VF
R
1
R
2
(R
1
= 2,2kΩ)
R
1
Nhận xét: (R
2
= 100kΩ + VR 20kΩ)
--------------------------------------------------------------------------------------------------------
--------------------------------------------------------------------------------------------------------
--------------------------------------------------------------------------------------------------------
--------------------------------------------------------------------------------------------------------
5.2. Điều chỉnh bù với hồi tiếp âm dòng điện:
Trong sơ đồ mạch tích hợp có hai transistor Q
5
và Q
6
nối hai cực E ra chân 1 và 5 để
điều chỉnh cân bằng điểm O nhờ nguyên lý hồi tiếp âm dòng điện.
Hình 4.3a: Bù bằng mạch hồi tiếp âm dòng điện Hình 4.3b: Mạch tương đương
Hình 4.3c: Bù bằng mạch hồi tiếp âm của mạch khuếch đại đảo
Mạch khuếch đại hình 4.3c là mạch khuếch đại đảo, biến trở 10kΩ (chân 1-5) dùng để
chỉnh Offset, biến trở 10kΩ giữa cầu phân áp để thay đổi điện áp ngõ vào V
I
.
Thực hành:
- Đóng công-tắc nối biến trở 10kΩ giữa cầu phân áp xuống mass để cho V
I
= 0V, nếu
ngõ ra có V
O
= 0V là mạch cân bằng thì không cần chỉnh Offset, nếu V
O
≠ 0V thì phải
chỉnh bù điện áp ngõ vào;
- Chỉnh biến trở 10kΩ (chân 1-5) sao cho V
O
= 0V rồi niêm lại;
- Ngắt công-tắc để cho điện áp vào mạch khuếch đại qua điện trở 10kΩ, do là mạch
khuếch đại đảo nên khi điện áp vào dương thì V
O
< 0V và ngược lại. - Điện áp ra được
khuếch đại và tính theo công thức:
V V A
O
IVF
với : A
VF
R
2
(R
1
= 10kΩ)
R
1
Nhận xét: (R
2
= 10kΩ + VR 20kΩ)
--------------------------------------------------------------------------------------------------------
--------------------------------------------------------------------------------------------------------
--------------------------------------------------------------------------------------------------------
--------------------------------------------------------------------------------------------------------
Bài 5 MẠCH KHUẾCH ĐẠI KHÔNG ĐẢO VÀ ĐẢO
1. MỤC ĐÍCH: Giúp cho sinh viên hiểu rõ đặc tính kỹ thuật của mạch khuếch đại thuật
toán, biết sử dụng op-amp trong các mạch ứng dụng cơ bản.
2. YÊU CẦU: Sinh viên phải biết cách sử dụng các mạch ứng dụng của mạch khuếch
đại thuật toán.
3. THIẾT BỊ: Mô hình thực tập khuếch đại thuật toán, linh kiện điện tử rời, máy đo
VOM, máy phát sóng hạ tần, dao động ký.
4. MẠCH KHUẾCH ĐẠI KHÔNG ĐẢO
4.1. Sơ đồ
Hình 5.1: Mạch khuếch đại không
đảo
4.2. Độ khuếch đại hồi tiếp
R
1
R
2
Tính theo công thức: A
VF
R
1
Điện trở R
i
ở ngõ vào I
n
+
có tác dụng ổn định nhiệt, tránh không cho điện áp ngõ ra trôi
đến trạng thái bão hòa.
1- Thí nghiệm ở trạng thái tĩnh điện:chon R
1 =
1k , R
2 =
10k
A R R
1
2
1.10
3
10.10
3
11
VF R
1
1.103
Cho điện áp DC vào ngõ I
n
+
, đo điện áp ngõ ra ở các trường hợp sau:
V
I
= 0,2V V
O
= …………V
V
I
= 0,5V V
O
= …………V
2- Thí nghiệm ở trạng thái xoay chiều:
Dùng máy phát sóng hạ tần, cho tín hiệu có tần số f = 1kHz, biên độ v
I
= 100mV vào
ngõ In
+
.
.
Dùng dao động ký đo dạng sóng ở ngõ ra, đọc biên độ của tín hiệu ra và so với
kết quả tính bằng lý thuyết, xét góc pha.
Nhận xét:
--------------------------------------------------------------------------------------------------------
--------------------------------------------------------------------------------------------------------
--------------------------------------------------------------------------------------------------------
--------------------------------------------------------------------------------------------------------
5. MẠCH KHUẾCH ĐẠI ĐẢO
V
i
V
o
+
-
R2
R1
R
I
5.1. Sơ đồ
Điện trở R
2
là điện trở hồi tiếp âm (còn gọi là R
f
). Điện trở R
3
nối ngõ I
n
+
xuống mass
có tác dụng ổn định nhiệt, tránh không cho điện áp ngõ ra trôi đến trạng thái bão hòa.
Hình 5.2: Mạch khuếch đại đảo
5.2. Độ khuếch đại điện áp:
AVF vo R2 hay AVF R
f vi R1 Ri
1- Thí nghiệm ở trạng thái tĩnh điện:chon R
1 =
1k , R
2 =
10k
Cho điện áp DC vào ngõ I
n
+
, đo điện áp ngõ ra ở các trường hợp sau:
V
I
= 0,2V V
O
= …………V
V
I
= 0,5V V
O
= …………V
2- Thí nghiệm ở trạng thái xoay chiều:
Dùng máy phát sóng hạ tần, cho tín hiệu có tần số f = 1kHz, biên độ V
I
= 100mV vào
ngõ In
+
.
Dùng dao động ký đo dạng sóng ở ngõ ra, đọc biên độ của tín hiệu ra và so với
kết quả tính bằng lý thuyết, xét góc pha.
Nhận xét:
-------------------------------------------------------------------------------------------------------
--------------------------------------------------------------------------------------------------------
-------------------------------------------------------------------------------------------------------- ---
----------------------------------------------------------------------------------------------------- Bài
6 MẠCH KHUẾCH ĐẠI SO SÁNH
1. MỤC ĐÍCH: Giúp cho sinh viên hiểu rõ đặc tính kỹ thuật của mạch khuếch đại thuật
toán, biết sử dụng op-amp trong các mạch ứng dụng cơ bản.
2. YÊU CẦU: Sinh viên phải biết cách sử dụng các mạch ứng dụng của mạch khuếch
đại thuật toán.
3. THIẾT BỊ: Mô hình thực tập khuếch đại thuật toán, linh kiện điện tử rời, máy đo
VOM, máy phát sóng hạ tần, dao động ký.
4. LƯỢC THUYẾT:
4.1. Hai trạng thái bão hòa của OP-AMP
Hình 6.1: Mạch khuếch đại so sánh
Sơ đồ hình 6.1 là mạch khuếch đại so sánh cơ bản dùng hai nguồn đối xứng V
CC
. Điện
áp đặt vào ngõ không đảo (ngõ +) gọi là V
I
+
và điện áp đặt vào ngõ đảo (ngõ ) gọi là
V
I
.
Nếu : V
I
+
> V
I
thì V
O
= +V
CC
gọi là trạng thái bão hòa dương Nếu
: V
I
> V
I
+
thì V
O
= V
CC
gọi là trạng thái bão hòa âm.
4.2. Điện áp V
I
vào ngõ đảo, điện áp chuẩn V
R
vào ngõ không đảo:
Hình 6.2: Mạch so sánh Hình 6.3: Điện áp ra V
O
theo điện áp vào V
I
Hàm truyền đạt của mạch hình 6.3, theo đó, nếu V
I
< V
R
(hay V
I
< V
I
+
) thì V
O
= +V
CC
và ngược lại nếu V
I
> V
R
(hay V
I
> V
I
+
) thì V
O
= V
CC.
4.3. Điện áp V
I
vào ngõ không đảo, V
R
vào ngõ đảo:
Hình 6.4: Mạch so sánh Hình 6.5: Điện áp ra V
O
theo điện áp vào V
I

Tài liệu khác của Đại học Cần Thơ

Preview text:

lOMoAR cPSD| 58493804
EEA ĐIỆN - ĐIỆN TỬ - TỰ ĐỘNG HÓA
TS NGUYỄN TẤN PHƯỚC
THÍ NGHIỆM - THỰC HÀNH MẠCH TƯƠNG TỰ
LƯU HÀNH NỘI BỘ 2020
EEA ĐIỆN - ĐIỆN TỬ - TỰ ĐỘNG HÓA
THÍ NGHIỆM - THỰC HÀNH MẠCH TƯƠNG TỰ
Giáo viên hướng dẫn: Sinh viên: Lớp: Nhóm: BẢNG ĐIỂM STT Nội dung
Điểm HS 1 Điểm HS 2 Ngày học Ghi chú
1 Mạch khuếch đại căn bản
2 Mạch hồi tiếp âm dòng điện ½ ca
3 Mạch hồi tiếp âm điện áp ½ ca
4 Mạch khuếch đại thuật toán ½ ca
5 Mạch khuếch đại đảo, không đảo ½ ca
6 Mạch khuếch đại so sánh ½ ca 7 Mạch lọc thụ động ½ ca
Tổng kết môn học
Nhận xét đánh giá của Giáo viên hướng dẫn:
Chữ ký của Giáo viên: Bài 1
MẠCH KHUẾCH ĐẠI CĂN BẢN
1- MỤC ĐÍCH: Giúp cho sinh viên hiểu rõ cách phân tích các mạch khuếch đại ở trạng
thái 1 chiều và xoay chiều, đặc điểm của ba cách ráp căn bản của mạch khuếch đại.
2- YÊU CẦU: Sinh viên phải hiểu được những đặc tính khác nhau cơ bản của ba cách
ráp căn bản, của các hạng khuếch đại.
3- THIẾT BỊ: Mô hình thực tập mạch tương tự, linh kiện điện tử rời, máy đo VOM,
máy phát sóng hạ tần, dao động ký.
4- CÁC HẠNG KHUẾCH ĐẠI:
4.1. Khuếch đại hạng A:
Hình 1.1: Đặc tuyến ngõ vào của mạch khuếch đại hạng A
Xác định điểm phân cực hạng A trên đặc tuyến ngõ vào và ngõ ra. Cho biết ưu và nhược
điểm của mạch khuếch đại hạng A. Ưu điểm:
-------------------------------------------------------------------------------------------------------
-------------------------------------------------------------------------------------------------------
------------------------------------------------------------------------------------------------------- -
------------------------------------------------------------------------------------------------------
4.2. Khuếch đại hạng B:
Xác định điểm phân cực hạng B trên đặc tuyến ngõ vào và ngõ ra. Cho biết ưu và nhược
điểm của mạch khuếch đại hạng B. Đặc điểm:
-------------------------------------------------------------------------------------------------------
-------------------------------------------------------------------------------------------------------
-------------------------------------------------------------------------------------------------------
-------------------------------------------------- -------
---------------------------------------------- Hình
1.2: Đặc tuyến ngõ vào của mạch khuếch đại hạng B
4.3. Khuếch đại hạng AB:
Xác định điểm phân cực hạng AB trên đặc tuyến ngõ vào và ngõ ra. Cho biết ưu và
nhược điểm của mạch khuếch đại hạng AB. I B Hình 1.3 :Đặc tuyến ngõ vào của mạch khuếch đại hạng AB + Q V 0 BE V + - Ưu điểm:
-------------------------------------------------------------------------------------------------------
-------------------------------------------------------------------------------------------------------
------------------------------------------------------------------------------------------------------- -
------------------------------------------------------------------------------------------------------
5. BA CÁCH RÁP CĂN BẢN
5.1. Mạch khuếch đại ráp kiểu E chung: io ic
Độ khuếch đại dòng điện: Ai
hfe ( vài chục đến vài trăm) ii ib RC
Độ khuếch đại điện áp: Av ( vài trăm lần) hie
Hình 1.4: Mạch khuếch đại ráp kiểu E chung
Dùng máy phát sóng hạ tần, cho tín hiệu tần số f = 1kHz, biên độ V = 10mV vào cực B.
Dùng dao động ký đo dạng sóng ở ngõ ra, đọc biên độ của tín hiệu ra và so với kết quả
tính bằng lý thuyết. Nhận xét về góc pha của tín hiệu vào và ra:
-------------------------------------------------------------------------------------------------------
-------------------------------------------------------------------------------------------------------
-------------------------------------------------------------------------------------------------------
Đo biên độ tín hiệu trên dao động ký: VI = ----------- ; VO = ----------- 5.2.
Mạch khuếch đại ráp kiểu B chung: io ic ib 1
Độ khuếch đại dòng điện: Ai ii ie ( 1)ib 1
Độ khuếch đại điện áp: Av vcb i Rc h ie h ie C RC RC ( vài trăm lần) veb i re i
Hình 1.5: Mạch khuếch đại ráp kiểu B chung
Dùng máy phát sóng hạ tần, cho tín hiệu tần số f = 1kHz, biên độ V = 10mV vào cực E.
Dùng dao động ký đo dạng sóng ở ngõ ra, đọc biên độ của tín hiệu ra và so với kết quả
tính bằng lý thuyết. Nhận xét về góc pha của tín hiệu vào và ra: ----------------------------
---------------------------------------------------------------------------
-------------------------------------------------------------------------------------------------------
-------------------------------------------------------------------------------------------------------
Đo biên độ tín hiệu trên dao động ký: VI = ----------- ; VO = ----------- 5.3.
Mạch khuếch đại ráp kiểu C chung: io ie ( 1)ib hay Ai =
+1 Độ khuếch đại dòng điện: Ai ii ib ib vo ve i ReE RE
Độ khuếch đại điện áp: Av io vb i rb b i re e i Re E rb re RE Av
1 (vì rb + re << RE)
Hình 1.6: Mạch khuếch đại ráp kiểu C chung
Dùng máy phát sóng hạ tần, cho tín hiệu tần số f = 1kHz, biên độ V = 10mV vào cực B.
Dùng dao động ký đo dạng sóng ở ngõ ra, đọc biên độ của tín hiệu ra và so với kết quả
tính bằng lý thuyết. Nhận xét về góc pha của tín hiệu vào và ra:
--------------------------------------------------------------------------------------------------------
--------------------------------------------------------------------------------------------------------
--------------------------------------------------------------------------------------------------------
Đo biên độ tín hiệu trên dao động ký: VI = ----------- ; VO = ----------- Bài 2
MẠCH HỒI TIẾP ÂM DÒNG ĐIỆN
1. MỤC ĐÍCH: Giúp cho sinh viên hiểu rõ nguyên lý các mạch hồi tiếp âm dòng điện
ghép nối tiếp và ghép song song, biết công thức tính độ khuếch đại theo từng loại mạch.
2. YÊU CẦU: Sinh viên phải hiểu được nguyên lý và tác dụng của từng loại mạch hồi
tiếp, phân biệt các kiểu hồi tiếp âm - dương, hồi tiếp dòng điện - điện áp, hồi tiếp nối tiếp - song song.
3. THIẾT BỊ: Mô hình thực tập khuếch đại hồi tiếp, linh kiện điện tử rời, máy đo VOM,
máy phát sóng hạ tần, dao động ký.
4. MẠCH HỒI TIẾP ÂM DÒNG ĐIỆN GHÉP NỐI TIẾP 4.1. Sơ đồ:
Hình 2.1a: Mạch khuếch đại không hồi tiếp Hình 2.1b: Mạch khuếch đại có hồi tiếp
Hình 2.1c: Mạch khuếch đại hồi tiếp âm dòng điện thực tế
4.2. Công thức tính độ khuếch đại:
Độ khuếch đại điện áp vòng hở của transistor là: (hình 2.1a) R A C VO
( vài trăm lần) hie
Độ khuếch đại điện áp hồi tiếp của mạch là: (hình 2.1c) A RC V AVF = -------- RE
4.3. Thực hành (trên mô hình mạch hình 2.1c)
Dùng máy phát sóng hạ tần, cho tín hiệu có tần số f = 1kHz, biên độ VI = 10mV vào
cực B. Dùng dao động ký đo dạng sóng ở ngõ ra, đọc biên độ của tín hiệu ra và so với
kết quả tính bằng lý thuyết. Nhận xét:
--------------------------------------------------------------------------------------------------------
--------------------------------------------------------------------------------------------------------
--------------------------------------------------------------------------------------------------------
Có thể thay đổi biên độ tín hiệu ngõ vào, đo lại biên độ tín hiệu ra ở vài trường hợp. VI1 = ---------- VO1 = ---------- V I2 = ---------- VO3 = ---------- VI2 = ---------- VO3 = ----------
Dùng tụ điện C = 100µF ghép song song điện trở RE = 470Ω để bỏ tác dụng hồi tiếp âm.
Khảo sát lại điện áp ra của 3 trường hợp trên và cho nhận xét. Nhận xét:
--------------------------------------------------------------------------------------------------------
--------------------------------------------------------------------------------------------------------
--------------------------------------------------------------------------------------------------------
5. MẠCH HỒI TIẾP ÂM DÒNG ĐIỆN GHÉP SONG SONG 5.1. Sơ đồ:
Hình 2.2a: Mạch khuếch đại không hồi tiếp Hình 2.2b: Mạch khuếch đại có hồi tiếp
Hình 2.2c: Mạch khuếch đại hồi tiếp âm dòng điện ghép song song thực tế
5.2. Công thức tính độ khuếch đại: RC2 Ta có: AIO 1 2 AVO AIO hie1 (hie = 1kΩ)
Độ khuếch đại dòng điện có hồi tiếp gọi là AIF được tính theo công thức: R A f IF 1 RE2 bi RE2
Từ độ khuếch đại dòng điện hồi tiếp AIF ta có thể tính độ khuếch đại điện áp hồi tiếp AVF theo công thức: A RC2 RE2 R f RC2 VF AIF AVF . = ---------------- hie1 RE2 hie1
Dùng máy phát sóng hạ tần, cho tín hiệu có tần số f = 1kHz, biên độ VI = 10mV vào cực
B. Dùng dao động ký đo dạng sóng ở ngõ ra, đọc biên độ của tín hiệu ra và so với kết
quả tính bằng lý thuyết. Nhận xét:
--------------------------------------------------------------------------------------------------------
--------------------------------------------------------------------------------------------------------
--------------------------------------------------------------------------------------------------------
Có thể thay đổi biên độ tín hiệu ngõ vào, đo lại biên độ tín hiệu ra ở vài trường hợp. VI1 = ---------- VO1 = ---------- V I2 = ---------- VO3 = ---------- VI2 = ---------- VO3 = ----------
Dùng tụ điện C = 100µF ghép song song điện trở RE = 270Ω để bỏ tác dụng hồi tiếp âm.
Khảo sát lại điện áp ra của 3 trường hợp trên và cho nhận xét.
Nhận xét: ---------------------------------------------------------------------------------------------- ----------
--------------------------------------------------------------------------------------------------------
--------------------------------------------------------------------------------------------------------
6. NHẬN XÉT – CHO BIẾT CÁCH THAY ĐỔI ĐỘ KHUẾCH ĐẠI
6.1. Mạch hồi tiếp âm dòng điện ghép nối tiếp:
--------------------------------------------------------------------------------------------------------
--------------------------------------------------------------------------------------------------------
--------------------------------------------------------------------------------------------------------
--------------------------------------------------------------------------------------------------------
--------------------------------------------------------------------------------------------------------
--------------------------------------------------------------------------------------------------------
--------------------------------------------------------------------------------------------------------
--------------------------------------------------------------------------------------------------------
--------------------------------------------------------------------------------------------------------
6.2. Mạch hồi tiếp âm dòng điện ghép song song:
--------------------------------------------------------------------------------------------------------
--------------------------------------------------------------------------------------------------------
--------------------------------------------------------------------------------------------------------
--------------------------------------------------------------------------------------------------------
--------------------------------------------------------------------------------------------------------
--------------------------------------------------------------------------------------------------------
--------------------------------------------------------------------------------------------------------
--------------------------------------------------------------------------------------------------------
-------------------------------------------------------------------------------------------------------- Bài 3
MẠCH HỒI TIẾP ÂM ĐIỆN ÁP
1. MỤC ĐÍCH: Giúp cho sinh viên hiểu rõ nguyên lý các mạch hồi tiếp âm điện áp
ghép nối tiếp và ghép song song, biết công thức tính độ khuếch đại theo từng loại mạch.
2. YÊU CẦU: Sinh viên phải hiểu được nguyên lý và tác dụng của từng loại mạch hồi
tiếp, phân biệt các kiểu hồi tiếp âm - dương, hồi tiếp dòng điện - điện áp, hồi tiếp nối tiếp - song song.
3. THIẾT BỊ: Mô hình thực tập khuếch đại hồi tiếp, linh kiện điện tử rời, máy đo VOM,
máy phát sóng hạ tần, dao động ký.
4. MẠCH HỒI TIẾP ÂM ĐIỆN ÁP GHÉP NỐI TIẾP 4.1. Sơ đồ:
Mạch này có độ khuếch đại điện
áp vòng hở chung của hai tầng là: AVO A AVO1. VO2 1 2 RC2 hie1
Hình 3.1a: Mạch khuếch đại không hồi tiếp
Trong bảng phân loại hồi tiếp theo thừa số F ta có: AVF AVO 1 bAVO D o
Hình 3.1b: Mạch khuếch đại có hồi tiếp
4.2. Công thức tính độ khuếch đại:
AVO rất lớn ( vài trăm lần) nên b.AVO >> 1, Như vậy: AVF AVO 1
RE1 R f (AVF < AVO) bAVO b RE1 V +12 k 220 1 ,5k
470 k 1 k 10 uF uF 10 10 uF V o 10 k V in SW1 50 k 39 270 270 k
Hình 3.1c: Mạch khuếch đại hồi tiếp âm điện áp ghép nối tiếp thực tế
Công thức tính độ khuếch đại hồi tiếp trong hình 3.1c là: RE1 R f AVF
[với: RE1 = 270 Ω; Rf = 10kΩ +VR (50k Ω)] RE1
Dùng máy phát sóng hạ tần, cho tín hiệu có tần số f = 1kHz, biên độ VI = 10mV vào cực
B1. Dùng dao động ký đo dạng sóng ở ngõ ra, đọc biên độ của tín hiệu ra và so với kết
quả tính bằng lý thuyết. Khi thí nghiệm, đóng công-tắc SW1 để thực hiện hồi tiếp âm. Nhận xét:
--------------------------------------------------------------------------------------------------------
--------------------------------------------------------------------------------------------------------
--------------------------------------------------------------------------------------------------------
Có thể thay đổi biên độ tín hiệu ngõ vào, đo lại biên độ tín hiệu ra ở vài trường hợp. VI1 = ---------- VO1 = ---------- V I2 = ---------- VO3 = ---------- VI2 = ---------- VO3 = ----------
Ngắt công-tắc SW1 để bỏ tác dụng hồi tiếp âm. Khảo sát lại điện áp ra của 3 trường hợp trên và cho nhận xét. Nhận xét:
--------------------------------------------------------------------------------------------------------
--------------------------------------------------------------------------------------------------------
--------------------------------------------------------------------------------------------------------
5. MẠCH HỒI TIẾP ÂM ĐIỆN ÁP GHÉP SONG SONG 5.1. Sơ đồ:
Hình 3.2 a: Mạch khuếch đại không hồi tiếp Hình 3.2b: Mạch khuếch đại có hồi tiếp
Hình 3.2c: Mạch khuếch đại hồi tiếp âm điện áp song song thực tế
5.2. Công thức tính độ khuếch đại:
Độ khuếch đại điện áp vòng hở của mạch là: A RC VO
( vài trăm lần) (hie = 1kΩ) hie AVO
Trong bảng phân loại hồi tiếp theo thừa số F ta có: AVF 1 bAVO Do
AVO rất lớn ( vài trăm lần) nên b.AVO >> 1 và như vậy: AVF AVO 1 hie R f bAVO b hie
Dùng máy phát sóng hạ tần, cho tín hiệu có tần số f = 1kHz, biên độ VI = 10mV vào cực
B1. Dùng dao động ký đo dạng sóng ở ngõ ra, đọc biên độ của tín hiệu ra và so với kết
quả tính bằng lý thuyết. Công-tắc chọn RB = 100kΩ. Nhận xét:
--------------------------------------------------------------------------------------------------------
--------------------------------------------------------------------------------------------------------
--------------------------------------------------------------------------------------------------------
Có thể thay đổi biên độ tín hiệu ngõ vào, đo lại biên độ tín hiệu ra ở vài trường hợp. VI1 = ---------- VO1 = ---------- V I2 = ---------- VO3 = ---------- VI2 = ---------- VO3 = ----------
Công-tắc chọn RB = 150kΩ để bỏ tác dụng hồi tiếp âm. Khảo sát lại điện áp ra của 3
trường hợp trên và cho nhận xét. Nhận xét:
--------------------------------------------------------------------------------------------------------
--------------------------------------------------------------------------------------------------------
--------------------------------------------------------------------------------------------------------
6. NHẬN XÉT – CHO BIẾT CÁCH THAY ĐỔI ĐỘ KHUẾCH ĐẠI
6.1. Mạch hồi tiếp âm điện áp ghép nối tiếp:
--------------------------------------------------------------------------------------------------------
--------------------------------------------------------------------------------------------------------
--------------------------------------------------------------------------------------------------------
--------------------------------------------------------------------------------------------------------
--------------------------------------------------------------------------------------------------------
--------------------------------------------------------------------------------------------------------
--------------------------------------------------------------------------------------------------------
--------------------------------------------------------------------------------------------------------
--------------------------------------------------------------------------------------------------------
6.2. Mạch hồi tiếp âm điện áp ghép song song:
--------------------------------------------------------------------------------------------------------
--------------------------------------------------------------------------------------------------------
--------------------------------------------------------------------------------------------------------
--------------------------------------------------------------------------------------------------------
--------------------------------------------------------------------------------------------------------
--------------------------------------------------------------------------------------------------------
--------------------------------------------------------------------------------------------------------
-------------------------------------------------------------------------------------------------------- ---
----------------------------------------------------------------------------------------------------- Bài 4
MẠCH KHUẾCH ĐẠI THUẬT TOÁN
1. MỤC ĐÍCH: Giúp cho sinh viên hiểu rõ đặc tính kỹ thuật của mạch khuếch đại thuật
toán, biết sử dụng op-amp trong các mạch ứng dụng cơ bản.
2. YÊU CẦU: Sinh viên phải hiểu ý nghĩa của các thông số kỹ thuật của mạch khuếch
đại thuật toán tiêu biểu để có thể phân tích nguyên lý các mạch ứng dụng.
3. THIẾT BỊ: Mô hình thực tập khuếch đại thuật toán, linh kiện điện tử rời, máy đo
VOM, máy phát sóng hạ tần, dao động ký. 4. LƯỢC THUYẾT:
Hình 4.1a: Op-Amp cấp nguồn đơn Hình 4.1b: Op-Amp cấp nguồn đối xứng Các chân ra:
- In+: ngõ vào không đảo - In- : ngõ vào đảo - Out: ngõ ra - +V: nối nguồn dương - -V: nối nguồn âm
- GND: điểm chung, điểm 0V (mass) Hình 4.1c: Cách ra chân của Op-Amp
5. CÂN BẰNG ĐIỂM KHÔNG (Chỉnh Offset)
5.1. Điều chỉnh điện áp bù ở một ngõ vào:
Hình 4.2a: Bù ở ngõ vào theo nguyên tắc
Theo nguyên tắc, khi điện áp ngõ vào VI = 0V
thì điện áp ngõ ra VO = 0V. Tuy nhiên, do sự mất cân bằng trong Op-Amp, điện áp ra VO sẽ ≠ 0V.
Để bù cho sự sai lệch điện áp này, người ta cung cấp thêm một điện áp ở ngõ vào (có thể
ở ngõ đảo hay ngõ không đảo). Biến trở 10kΩ chỉnh sao cho điện áp ra VO = 0V.
Hình 4.2b: Bù ở ngõ vào In+ của mạch khuếch đại không đảo
Mạch khuếch đại hình 4.2b là mạch khuếch đại không đảo, biến trở 20kΩ dùng để chỉnh
Offset, biến trở 10kΩ để thay đổi điện áp ngõ vào VI . Thực hành:
- Đóng công-tắc nối biến trở 10kΩ xuống mass để cho VI = 0V, nếu ngõ
ra có VO = 0V là mạch cân bằng thì không cần chỉnh Offset, nếu VO ≠ 0V
thì phải chỉnh bù điện áp ngõ vào;
- Chỉnh biến trở 20kΩ sao cho VO = 0V rồi niêm lại (nếu là mạch thực tế);
- Ngắt công-tắc để cho điện áp vào mạch khuếch đại qua điện trở 47kΩ,
do là mạch khuếch đại không đảo nên khi điện áp vào dương thì VO > 0V
và ngược lại. - Điện áp ra được khuếch đại và tính theo công thức: V V A R O IVF với : A 2 VF R1 (R1 = 2,2kΩ) R1 Nhận xét: (R2 = 100kΩ + VR 20kΩ)
--------------------------------------------------------------------------------------------------------
--------------------------------------------------------------------------------------------------------
--------------------------------------------------------------------------------------------------------
--------------------------------------------------------------------------------------------------------
5.2. Điều chỉnh bù với hồi tiếp âm dòng điện:
Trong sơ đồ mạch tích hợp có hai transistor Q5 và Q6 nối hai cực E ra chân 1 và 5 để
điều chỉnh cân bằng điểm O nhờ nguyên lý hồi tiếp âm dòng điện.
Hình 4.3a: Bù bằng mạch hồi tiếp âm dòng điện Hình 4.3b: Mạch tương đương
Hình 4.3c: Bù bằng mạch hồi tiếp âm của mạch khuếch đại đảo
Mạch khuếch đại hình 4.3c là mạch khuếch đại đảo, biến trở 10kΩ (chân 1-5) dùng để
chỉnh Offset, biến trở 10kΩ giữa cầu phân áp để thay đổi điện áp ngõ vào VI . Thực hành:
- Đóng công-tắc nối biến trở 10kΩ giữa cầu phân áp xuống mass để cho VI = 0V, nếu
ngõ ra có VO = 0V là mạch cân bằng thì không cần chỉnh Offset, nếu VO ≠ 0V thì phải
chỉnh bù điện áp ngõ vào;
- Chỉnh biến trở 10kΩ (chân 1-5) sao cho VO = 0V rồi niêm lại;
- Ngắt công-tắc để cho điện áp vào mạch khuếch đại qua điện trở 10kΩ, do là mạch
khuếch đại đảo nên khi điện áp vào dương thì VO < 0V và ngược lại. - Điện áp ra được
khuếch đại và tính theo công thức: V V AO IVF với : AVF R2 (R1 = 10kΩ) R1 Nhận xét: (R2 = 10kΩ + VR 20kΩ)
--------------------------------------------------------------------------------------------------------
--------------------------------------------------------------------------------------------------------
--------------------------------------------------------------------------------------------------------
--------------------------------------------------------------------------------------------------------
Bài 5 MẠCH KHUẾCH ĐẠI KHÔNG ĐẢO VÀ ĐẢO
1. MỤC ĐÍCH: Giúp cho sinh viên hiểu rõ đặc tính kỹ thuật của mạch khuếch đại thuật
toán, biết sử dụng op-amp trong các mạch ứng dụng cơ bản.
2. YÊU CẦU: Sinh viên phải biết cách sử dụng các mạch ứng dụng của mạch khuếch đại thuật toán.
3. THIẾT BỊ: Mô hình thực tập khuếch đại thuật toán, linh kiện điện tử rời, máy đo
VOM, máy phát sóng hạ tần, dao động ký.
4. MẠCH KHUẾCH ĐẠI KHÔNG ĐẢO 4.1. Sơ đồ R I +
Hình 5.1: Mạch khuếch đại không - V R2 i đảo V o R1
4.2. Độ khuếch đại hồi tiếp R1 R2
Tính theo công thức: AVF R1 Điện trở R +
i ở ngõ vào In có tác dụng ổn định nhiệt, tránh không cho điện áp ngõ ra trôi
đến trạng thái bão hòa.
1- Thí nghiệm ở trạng thái tĩnh điện:chon R1 = 1k , R2 = 10k
A R R1 2 1.103 10.103 11 VF R1 1.103
Cho điện áp DC vào ngõ I +
n , đo điện áp ngõ ra ở các trường hợp sau: VI = 0,2V VO = …………V VI = 0,5V VO = …………V
2- Thí nghiệm ở trạng thái xoay chiều:
Dùng máy phát sóng hạ tần, cho tín hiệu có tần số f = 1kHz, biên độ vI = 100mV vào
ngõ In+.. Dùng dao động ký đo dạng sóng ở ngõ ra, đọc biên độ của tín hiệu ra và so với
kết quả tính bằng lý thuyết, xét góc pha. Nhận xét:
--------------------------------------------------------------------------------------------------------
--------------------------------------------------------------------------------------------------------
--------------------------------------------------------------------------------------------------------
--------------------------------------------------------------------------------------------------------
5. MẠCH KHUẾCH ĐẠI ĐẢO 5.1. Sơ đồ Điện trở R +
2 là điện trở hồi tiếp âm (còn gọi là Rf). Điện trở R3 nối ngõ In xuống mass
có tác dụng ổn định nhiệt, tránh không cho điện áp ngõ ra trôi đến trạng thái bão hòa.
Hình 5.2: Mạch khuếch đại đảo
5.2. Độ khuếch đại điện áp: AVF vo R2 hay AVF R f vi R1 Ri
1- Thí nghiệm ở trạng thái tĩnh điện:chon R1 = 1k , R2 = 10k
Cho điện áp DC vào ngõ I +
n , đo điện áp ngõ ra ở các trường hợp sau: VI = 0,2V VO = …………V VI = 0,5V VO = …………V
2- Thí nghiệm ở trạng thái xoay chiều:
Dùng máy phát sóng hạ tần, cho tín hiệu có tần số f = 1kHz, biên độ VI = 100mV vào
ngõ In+. Dùng dao động ký đo dạng sóng ở ngõ ra, đọc biên độ của tín hiệu ra và so với
kết quả tính bằng lý thuyết, xét góc pha. Nhận xét:
-------------------------------------------------------------------------------------------------------
--------------------------------------------------------------------------------------------------------
-------------------------------------------------------------------------------------------------------- ---
----------------------------------------------------------------------------------------------------- Bài 6
MẠCH KHUẾCH ĐẠI SO SÁNH
1. MỤC ĐÍCH: Giúp cho sinh viên hiểu rõ đặc tính kỹ thuật của mạch khuếch đại thuật
toán, biết sử dụng op-amp trong các mạch ứng dụng cơ bản.
2. YÊU CẦU: Sinh viên phải biết cách sử dụng các mạch ứng dụng của mạch khuếch đại thuật toán.
3. THIẾT BỊ: Mô hình thực tập khuếch đại thuật toán, linh kiện điện tử rời, máy đo
VOM, máy phát sóng hạ tần, dao động ký. 4. LƯỢC THUYẾT:
4.1. Hai trạng thái bão hòa của OP-AMP
Hình 6.1: Mạch khuếch đại so sánh
Sơ đồ hình 6.1 là mạch khuếch đại so sánh cơ bản dùng hai nguồn đối xứng VCC. Điện
áp đặt vào ngõ không đảo (ngõ +) gọi là V +
I và điện áp đặt vào ngõ đảo (ngõ ) gọi là VI . Nếu : V +
I > VI thì VO = +VCC gọi là trạng thái bão hòa dương Nếu : V +
I > VI thì VO = VCC gọi là trạng thái bão hòa âm.
4.2. Điện áp VI vào ngõ đảo, điện áp chuẩn VR vào ngõ không đảo:
Hình 6.2: Mạch so sánh Hình 6.3: Điện áp ra VO theo điện áp vào VI
Hàm truyền đạt của mạch hình 6.3, theo đó, nếu V +
I < VR (hay VI < VI ) thì VO = +VCC và ngược lại nếu V +
I > VR (hay VI > VI ) thì VO = VCC.
4.3. Điện áp VI vào ngõ không đảo, VR vào ngõ đảo:
Hình 6.4: Mạch so sánh Hình 6.5: Điện áp ra VO theo điện áp vào VI

Tài liệu liên quan: