Thực hành điện tử tương tự tuần 5

Báo cáo thực tập điện tử tương tự tuần 5
BỘ KHUYẾCH ĐẠI THUẬT TOÁN – 1
CÁC SƠ ĐỒ ỨNG DỤNG
Họ và tên: Cấn Quang Trường
MSV: 19021527
1.Đo các thông số và đặc trưng cơ bản của một bộ KĐTT
(A5-1)

1.1

Đo thế OFFSET

-Tính giá trị:


1.2

Đo đáp ứng biên độ

Bảng A5-B1
U vào (H)
U ra (C)

-0.12
-10.5

-0.01
-10.5

0
11

0.01
11

0.06
11

0.12
11

-Đồ thị sự phụ thuộc thế ra (trục y) và thế vào (trục x).

-Thế cực đại: Vmax = 11V
-Thế cực tiểu: Vmin = -10.5V
-%Thế ra max so với thế nguồn = 11/12 = 91.67%
-%Thế ra min so với thế nguồn = 10.5/12 = 87.5%
-Độ nhạy của IC bằng giá trị chênh lệnh thế cực tiểu giữa hai lối
vào đảo và không đảo của IC làm thay đổi thế lối ra là: 0.01V
-Căn cứ vào độ dốc của đồ thị ta thấy hệ số khuyếch đại hở của
bộ khuyếch đại thuật toán có giá trị vơ cùng (do IC lý tưởng).
1.3

Đo đáp ứng tần số

Bảng A5-B2
100Hz
U vào (V)

1KHz
4

10KHz
4

4

100KHz 500KHz 1MHz
2MHz
4
4
4
4


U ra (V)
K (V/V)

4
1

4
1

4
1

3.88
0.97

3.8

0.95

3.75
0.9375

3.7
0.925

-Đồ thị sự phụ thuộc hệ số K (trục y) theo tần số tín hiệu (trục x).
-Từ bảng trên ta thấy khoảng làm việc của sơ đồ là:

1.4 Đo điện trở vào Rin
-Đo biên độ tín hiệu tại lối vào IN/A và biên độ Vi tại I+ ta có:
V_IN/A = 4V, Vi = 4V
Từ đó ra suy ra được (Có thể có cách giải thích khác như sau: do
trong phần mềm mô phỏng bộ khuyếch đại thuật tốn là lý tưởng
cho nên Rin là vơ cùng và khơng có dịng vào).
1.5 Đo điện trở ra Ro
Đo biên độ tín hiệu ra V0 khi khơng nối J1 và giá trị V0f khi có nối
J1.
-Khi khơng nối J1: Vo = 4V
-Khi nối J1: Vof = 4V


-Tính trở ra: (Có thể lý giải kết quả như sau: Do IC trong phần
mềm là lý tưởng nên Ro = 0).

2.Khảo sát bộ lặp lại thế lắp trên bộ KĐTT
- Nối IC1 theo sơ đồ lặp lại thế: nối chốt I- với “O”, nối I+ với E và
để cấp điện thế từ biến

trở P2 cho lối vào “+” của IC1.
- Vặn biến trở P2 từ giá trị thấp đến ca. Đo và ghi giá trị điện thế
vào và ra vào bảng A5-B3
Bảng A5-B3
U vào (E)
U ra (C)

0
0

3.6
3.6

5.28
5.28

5.52
5.52

7.8
7.8

8.5
8.5

10
10

-Đồ thị sự phụ thuộc thế ra(trục y) và thế vào (trục x)

Nhận xét: Do linh kiện IC là lý tưởng nên trong mô phỏng không
thấy được sự lệch đi của đường thẳng đặc trưng so với đường
tuyến tính. Nhưng trên thực tế, hai đường này sẽ lệch nhau.
- Bộ khuyếch đại lặp lại có Av = 1, nhưng Rin rất lớn và Rout rất
nhỏ  làm bộ đệm.


3.Khảo sát các bộ khuyếch đại không đảo và đảo (A5-2)

3.1 Khảo sát bộ khuyếch đại khơng đảo

Bảng A5-B4
Vin
Dạng tín hiệu ra
Phân cực tín hiệu ra
Vout (nối K với K1)
Ad1 = Vout/Vin
Vout (nối K với K2)

100mV
Vuông
Thuận
200mV
2
300mV

200mV
Vuông
Thuận
400mV

2
600mV

300mV
Vuông
Thuận
600mV
2
900mV

400mV
Vuông
Thuận
800mV
2
1.2V

500mV
Vuông
Thuận
1V
2
1.5V


Ad2 = Vout/Vin
Vout (nối K với K3)
Ad3 = Vout/Vin
Vout(nối K với K4)
Ad4 = Vout/Vin

3
610mV
6.1
1.1V
11

3
1.22V
6.1
2.2V
11

3
1.83V
6.1
3.3V
11

3
2.24V
6.1
4.4V
11

3
3.05V
6.1
5.5V
11

-Tính các giá trị:

-Từ các At trên ta có thể tính được Ad theo cơng thức Ad = 1+At.
Kết quả khớp với bảng đo được. Sai số so với tính tay và đo trong
bảng là 0%. Tuy nhiên, trong thực tế, kết quả này sẽ không tương
xứng nhau do IC khơng lí tưởng.
3.2 Khảo sát bộ khuyếch đại đảo

Bảng A5-B5
Vin
Dạng tín hiệu ra
Phân cực tín hiệu ra
Vout (nối K với K1)
Ad1 = Vout/Vin
Vout (nối K với K2)
Ad2 = Vout/Vin
Vout (nối K với K3)
Ad3 = Vout/Vin
Vout(nối K với K4)
Ad4 = Vout/Vin

100mV
Tam giác
Ngược
100mV
-1
200mV
-2
510mV

-5.1
1V
-10

-Tính các giá trị:

200mV
Tam giác
Ngược
200mV
-1
400mV
-2
1.02V
-5.1
2V
-10

300mV
Tam giác
Ngược
300mV
-1
600mV
-2
1.53V
-5.1
3V
-10

400mV
Tam giác
Ngược
400mV
-1
800mV
-2
2.04V
-5.1
4V
-10

500mV
Tam giác
Ngược
500mV
-1
1V
-2
2.55V
-5.1
5V
-10


-Nhận xét: Mạch khuyếch đại ảo có hệ số khuyếch đại là A =
-Rf/R1, ta đo kết quả mô phỏng và tính tay đề trùng khớp. Điểm
(-) hay gọi là cực đảo của sơ đồ được coi là điểm đất ảo vì Rin là
vơ cùng dẫn tới dịng I_in bằng khơng, vì vậy Vin (-) bằng khơng
và coi là đất ảo.

-Từ các At trên ta có thể tính được Ad theo công thức Ad = -At. Kết
quả khớp với bảng đo được nên sai số là 0%. Trong thực tế, kết
quả này sẽ không tương xứng nhau do IC không lí tưởng.

4. Bộ lấy tổng đại số tín hiệu tương tự (A5-3)


4.1 Phép lấy tổng được thực hiện với tổng 2 số hạng:
4.1.1 Phép thử 1: Lấy tổng các giá trị điện thế
-Ta có: Vin1 = 1.5V, Vin2 = -1V, Vin3 = -0.5V
Bảng A5-B6
Giá trị đo Vo
Giá trị đo Vo (tính tay)
Rj

E nối H
-2.53
-2.55
R5=1k

E nối I
1.27
1.25
R6=2k

E nối K
3.57
3.54
R7=5k

F nối H
7.63
7.6
R5=1k

F nối I
6.65
6.32
R6=2k

F nối K
5.6
5.57
R7=5k

-Sai số trung bình của phép đo: khoảng 0.7%
-Ngun nhân là do q trình chỉnh biến trở khơng thực sự chính
xác.
4.1.2 Phép thử 2: Lấy tổng các giá trị điện thế
-Vin1 = 0.75V, Vin2 = -0.5V, Vin3 = -0.75V
Bảng A5-B8
Giá trị đo Vo
Giá trị đo Vo (tính tay)
Rj

E nối H
-1.22
-1.224
R5=1k

E nối I
0.71
0.714
R6=2k

E nối K
1.83
1.82
R7=5k

F nối H
6.33
6.32
R5=1k

F nối I
4.4
4.39
R6=2k

F nối K
3.29
3.28
R7=5k

-Sai số trung bình của phép đo: 0.8%
-Do quá trình chỉnh biến trở khơng chính xác nên kết quả có sai
số.
4.2. Lấy tổng các giá trị điện thế và sóng tín hiệu
Bảng A5-B8

Vin2 (V)
Biên độ xung ra(đo)
Biên độ xung ra(tính tay)
Thế nền lối ra

-0.25
-3.88
-3.825
1.38

-0.5
-5.13
-5.1
2.63

-0.75
-6.38
-6.375
3.88

-1
-7.75
-7.65
5.25

-1.5
-10.25
-10.2
7.75

-2
-10.85
-12.75
8.35


-Tính tốn thế lối ra theo cơng thức: ta thu được kết quả trên.
-Nhận xét: Phép đo chịu sai số trung bình khoảng 0.48%, trường
hợp cuối do nguồn ni chỉ có +-12V nên thế ra đo bị hạn chế. Sai
số xẩy ra do chỉnh biến trở khơng được chính xác giá trị mong
muốn.
5 Bộ khuyếch đại hiệu hai tín hiệu
-Vẫn sử dụng mạch A5-3
5.1 Phép thử 1:
Bảng A5-B9
P3/Vin3
Điện thế ra Vo
Giá trị tính Vo

-1
-0.94
-1

-1.5
-4.12
-4

-2
-6.87
-7.1

-2.5
-9.65
-9.98

-3
-10.89
-12.4

-4
-10.96
-16.2

5.2 Phép thử 2
Bảng A5-B10
P3/Vin3
Điện thế ra Vo
Giá trị tính Vo

-1
-1.58
-1.56

-1.5
-1.53
-1.5

-2
-4.62
-4.67

-2.5
-7.68
-7.72

-3
-10.41
-10.45

-4
-10.78
-14.3

-Kết quả đo và kết quả tính có sự lệch nhau do sai số.
-Sai số trung bình của phép đo: khoảng 3.6% (ngoại trừ phép đo
cuối do nguồn nuôi chỉ +-12V cho nên Vout bị giới hạn). Sự sai
khác là do q trình chỉnh biến trở khơng thực sự đạt giá trị V như
mong muốn.

---Kết thúc---