Bài tập lớn vi điện tử Bộ khuếch đại và so sánh

Bộ khuếch đại và so sánh
Tóm tắt:
Trong hơn 2 thập kỷ qua, Motorola đã lien tục cải tiến và cập nhật công
nghệ mạch tích hợp (IC), kỹ thuật thiết kế mạch tương tự và quy trình
đáp ứng nhu cầu của thị trường. Nâng cao hiệu suất của bộ khuếch đại
và so sánh phiên bản mới thông qua ứng dụng sang tạo của công nghệ,
thiết kế, quy trình này. Một số thiết kế ban đầu vẫn được sử dụng nhưng
các thiết kế mới vẫn được đưa ra, nâng cao hiệu suất hoạt động của bộ
khuếch đại và mạch so sánh. Motorola đã đi tiên phong trong đầu vào
JFET, hệ số nhiệt độ đầu vào thấp, vòng lặp bù trừ Miller, tất cả trạng
thái đầu ra NPN, bù trừ tần số kép và “trong gói” tương tự cắt giảm điện
trở để sản xuất bộ khuếch đại và so sánh có hiệu suất hoạt động cao hơn,
hoạt động trong nhiều trường hợp từ nguồn đơn với điện áp bù đầu vào
thấp, tiếng ồn thấp, công suất thấp, dao động đầu ra cao, tốc độ quay
cao, độ khuếch đại bang tần cao với chi phí hợp lý cho khách hang.
Bộ khuếch đại vào so sánh ngày nay được tìm thấy trong các ứng dụng
trong tất cả bộ phận trên thị trường bao gồm điều khiển động cơ, thiết bị,
hàng không vũ trụ, máy tự động, viễn thông, y tế và các sản phẩm tiêu
dung.
Hoạt động của bộ khuếch đại:
Motorola cung cấp một phần khá lớn cho bộ khuếch đại hoạt động lưỡng
cực để đáp ứng một loạt các ứng dụng. Từ chi phí thấp, tiêu chuẩn công
nghiệp các loại mạch có độ chính xác cao, bao gồm một phạm vi rộng
lớn của khả năng thực hiện. Các mạch tích hợp tương tự được sử dụng
như bộ đơn, bộ đôi và bộ bốn nguyên khối các thiết bị trong phạm vi
thay đổi nhiệt độ và kiểu cách gói. Hầu hết các thiết bị có thể đạt được
trong hình thức “chip” là tốt nhất. Đối với giá cả và thông tin cung cấp
1
trên than chip, xin vui lòng liên hệ với đại diện bán hàng hoặc nhà phân
phối của Motorola
Bảng 1 :Bộ khuếch đại hoạt động đơn

2
Bảng 2: Bộ khuếch đại hoạt động kép
3
Bảng 3: Bộ khuếch đại hoạt động bốn
4
Một volt SMARTMOS
TM
(rail to rail)
Bộ khuếch đại hoạt động đôi
MC33502D, P
TA=-40
0
đến +105
0
C, case 751, 626
Bộ khuếch đại MC35502 cung cấp chế độ hoạt động ray đến ray trên cả
hai đầu vào và đầu ra. Đầu ra có thể xoay trong vòng 50 mV của mỗi
ray. Hoạt động ray đến ray cho phép người sử dụng để sử dụng đầy đủ
toàn bộ điện áp cung cấp có sẵn. Nó được thiết kế để làm việc ở điện áp
cung cấp rất thấp (1.0V và nối đất), nhưng có thể hoạt động với một
nguồn cấp lên đến 7.0V và nối đất. Kỹ thuật tăng áp dòng điện đầu ra
cung cấp dòng điện đầu ra cao trong khi vẫn giữ các dòng hiện hành của
bộ khuếch đại ở mức tối thiểu
5
• Điện áp thấp, nguồn đơn (1.0V và nối đất đến 7.0V và nối đất)
• Trở kháng đầu vào cao : ít hơn 40 fA dòng điện vào
• Đặc biệt tăng băng thông duy nhất @5.0V=5.0MHz, @1.0V = 4.0
MHz
• Dòng điện ra cao (ISC = 50 mA @ 5.0V, 10mA @ 1.0V)
• Điện áp đầu ra dao động trong khoảng 50 mV của hai ray nguồn

• Dải điện áp ra bao gồm hai ray nguồn
• Tăng điện áp cao thế: 100dB
• Không đảo pha trên đầu ra cho tín hiệu đầu vào lan truyền
• Bù điện áp vào < 500µV
• Dòng điện nguồn thấp (ID= 1.2 mA)
• Điện dung bị động 600 Ω
• Mở rộng phạm vi nhiệt độ hoạt động (-40
0
đến 105
0
C)
Ứng dụng
• Pin đơn NiCd/Ni MH cấp năng lượng hệ thống
• Pin đơn Lithium cấp năng lượng hệ thống
• Thiết bị truyền thông di động
• Bộ lọc hoạt động với điện áp thấp
• Pin nguồn cho hệ thống chung
6
Khuyếch đại tần số cao
Một loạt các mạch tần số cao với các tính năng khác nhau, đơn
giản từ việc giảm chi phí đến tính linh hoạt đa chức năng là dấu ấn
của bộ khuếch đại tích hợp Motorola. Thiết bị mô tả ở đây được
dành cho các ứng dụng công nghiệp và truyền thông.Đối với các
thiết bị đặc biệt dành riêng cho sản phẩm tiêu dung, như là truyền
hình và đài phát thanh giải trí (xem phần mạch điện tử tiêu dung)
Bộ khuếch đại AGC
Họ băng tần rộng MC1490/MC1350
7
Bộ khuếch đại với mục đích chung
Họ MC1490 và MC 1350 là các khối cơ bản cấu thành-AGC (kiểm

soát tăng cường tự động) RF/ khuếch đại video. Những phần này
được khuyến cáo cho các ứng dụng dùng tần số 70 MHz. Hiệu suất
cao tần tốt nhất có thể thu được bằng cách sử dụng phiên bản vật lý
nhỏ hơn SOIC (dây dẫn ngắn hơn)-MC1350D. Hiện nay không có
RF, IC khác như thế này, bởi vì các nhà sản xuất đã giảm bản sao
của họ. Ứng dụng bao gồm video được thay đổi và các công cụ
khuếch đại, các bộ khuếch đại IF( tần số trung gian) cho đài phát
thanh và bộ thu TV, và kiểm soát công suất ra máy biến áp. Được
sử dụng nhiều trong các thiết bị y tế, giám sát từ xa, sử lý đồ họa/
video, và một loạt các thiết bị thông tin liên lạc. Họ các bộ phận sử
dụng cùng với sự hư hỏng cơ bản (mạch giống hệt nhau với các
thông số thử nghiệm khác nhau) được liệt kê trong bảng sau
Bảng 4: Thông số khuếch đại tần số cao
Các bộ khuếch đại hỗn hợp
Motorola cung cấp một số bộ khuếch đại lưỡng cực và CMOS đặc
biệt phù hợp với các yêu cầu cụ thể. Các thiết bị này dao động từ
bộ khuếch đại công suất thấp và bộ so sánh lập trình được CMOS
đến bộ khuếch đại công suất lưỡng cực tăng giá trị
8
MC3405
Khuếch đại hoạt động đôi và điện áp so sánh kép
Thiết bị có chứa hai bộ khuếch đại đầu vào vi sai và hai bộ so
sánh, mỗi bộ có khả năng hoạt động riêng lẻ. Mạch khuếch đại so
sánh sẽ tìm kiếm các ứng dụng như sản phẩm với mục đích chung
cho các mạch tự động và như “cấu trúc khối” công nghiệp
Bảng 5: Lưỡng cực
MC14573
Bộ khuếch đại hoạt động đa chế độ lập trình được
MC14575
Bộ so sánh kép lập trình được và bộ khuếch đại đôi lập trình

được
MC14576C/ MC145 77C
Khuếch đại video đôi
9
Bảng 6: CMOS
Bảng 7 : Bộ so sánh đơn chế độ
Bảng 8: Bộ so sánh hai chế độ
10
Bảng 9: Bộ so sánh đa chế độ
Tổng quan về bộ khuếch đại và so sánh
MC1410
11
MC1510
Thông tin sản phẩm
Thiết bị Dải nhiệt độ Đóng gói
MC1410G 0 đến 75
0
C Metal Can
MC1510G -55 đến 125
0
C Metal Can
Bộ khuếch đại video băng tần rộng:
12
Sử dụng các thiết kế như bộ khuếch đại sai biệt tấn số cao với các đặc
tính hoạt động cung cấp tần số phẳng đáp ứng từ dc đến 40 MHz
- Đặc tính tăng cường cao : A
V
= 93 typ
- Băng tần rộng - dc đến 40 MHz typ
- Phạm vi điện áp đầu ra lớn : 4.5 V

p-p
typ @ ± 6.0 V nguồn
- Biến dạng đầu ra thấp : THD ≤ 1.5 % typ
13
Tỷ lệ tối đa: (T
A
= 25
0
C trừ các trường hợp khác)
Đặc tính điện (V
CC
= 6 Vdc, V
EE
= - 6 Vdc, R
L
= 5.0 kΩ, T
A
=25
0
C loại
trừ các trường hợp khác)
14
Đặc tính điển hình ( V
CC
= 6 Vdc, V
EE
= -6Vdc, T
A
=25
0

C trừ các
trường hợp khác)
15
16
Ứng dụng điển hình:
17
18
Khác biệt giữa các bộ khuếch đại
Khuếch đại video và băng tần rộng
- ứng dụng và tính năng:
o thiết bị truyền thông
o DC và hệ thống video
o Đầu vào và đầu ra bộ phát
o Máy trộn
o Bộ điều biến
o Cân bằng đầu vào và đầu ra
o Kích hoạt schmitt
- đặc tính điện tại T
A
=25
0
C
o Điện áp bù đầu vào : 1.5 mV Typ
19
o Tăng cường sai khác điện áp tại 1.75 MHz : 16 dB min
o Băng tần (-3dB đơn vị) : 16 MHz min
o Dải AGC tại 1.75 MHz : 55 dB min
o Trở kháng đầu vào : 50 kΩ Typ
o Trở kháng đầu ra: 70 Ω max
Khác biệt giữa các bộ khuếch đại kép độc lập

20
- Ứng dụng và tính năng:
o khuếch đại cascade cân bằng (đây-kéo)
o bộ dò vuông góc cân bằng
o giới hạn cascade
o bộ tách sóng và bộ điều biến cân bằng đôi
o kích hoạt dual Schmitt
o bộ khuếch đại dò đọc đôi
o bộ khuếch đại IF (khác biệt và/ hoặc cascade)
o bộ kết hợp đa chức năng : rf/ trộn/ dao động/ chuyển
đổi/ if
o cặp máy trộn cân bằng
o bộ dò đồng bộ
o máy trộn tổng hợp
- Đặc tính điện tại T
A
=25
0
C
o điện áp bù đầu vào : 5mV max
o dòng điện bù đầu vào: 2 µA max
o điện áp tăng cường (đầu ra kết thúc chế độ đôi sang
trạng thái đơn) : 32bB Typ
o tỷ lệ loại bỏ chế độ thường (mỗi khuếch đại ) : 100dB
Typ
Khác biệt giữa các bộ khuếch đại RF/ IF kép độc lập CA3049,
CA 3102
21
- Ứng dụng và tính năng:
o với ứng dụng công suất thấp từ DC đến 500 MHz

o bộ dò vuông góc cân bằng
o bộ khuếch đại cascode cân bằng (đẩy-kéo)
o giới hạn cascode
o bộ tách sóng và bộ điều biến cân bằng đôi
o kích hoạt dual Schmitt
o bộ khuếch đại dò đọc đôi
o đầu vào và đầu ra truy cập độc lập
o bộ khuếch đại IF (khác biệt và/ hoặc cascode)
o bộ dò sản phẩm
o bộ dò đồng bộ
o bộ khuếch đại VHF
o bộ trộn VHF
- Đặc tính điện tại T
A
=25
0
C
o điện áp bù đầu ra : 5mV max
o dòng điện bù đầu ra : 3 µA max
o dòng cắt collector : 100 nA max
22
o điện áp đánh thủng collector-to-emitter : 15V min
o tăng công suất tại 200 MHZ : 23dB typ
o hệ số tiếng ồn tại 200 MHZ: 4.6 dB typ

LM148/ LM248/ LM348 bốn bộ khuếch đại 741
Thông tin chung:
Seri LM148 sự thật là bộ của 741,nó bao gồm 4 thành phần độc
lập,có hiệu quả cao,có sự cân bằng bên trong,có nguồn vào
thấp,được thiết kế để cung cấp chức năng đặc tinhsxacs định cho

họ 741 có chức năng khuếch đại,hơn nữa dòng nguồn cho 4 bộ
khuếch đại được so sánh với dòng nguồn của 741 đơn của bộ
khuếch đại,1 vài tính năng khác bao gồm:dòng đầu vào được đền
bù và dòng chênh lệch đầu vào thấp hơn nhiều so với kiểu 741 tiêu
chuẩn,và sự cô lập giữa các bộ khuếch đại được lưu trữ bởi mỗi bộ
khuếch đại độc lập sử dụng công nghệ layout mà làm giảm
nhiệt.seri LM 149 có những tính năng giống LM148 ,tăng băng
thông tạo ra tần số 4MHZ,tang 5 hoặc nhiều hơn.
LM 148 có thể được sử dụng ở nhiều vị trí như 741 hoặc bộ
khuếch đại 1558 và được sử dụng và trong các ứng dụng mà bộ
khuếch đại đầu vào và mật độ gói cao được đòi hỏi
Các tính năng:
- Đặc tính hoạt động của bộ khuếch đại 741
- Khả năng xả dòng điện nguồn thấp 0.6 mA/ Amplifier
- Trạng thái đầu ra lớp AB-không có biến dạng chéo
23
- Pin tương thích với LM124
- Điện áp bù đầu vào thấp 1mV
- Dòng điện bù đầu vào thấp 4nA
- Dòng điện lệch đầu vào thấp 30nA
- Tăng cường băng thông : LM148 (đạt được sự thống nhất)
1.0 MHz, LM149 (A
V
≥ 5)
- Mức độ cách ly giữa các bộ khuếch đại cao 120 dB
- Bảo vệ quá tải cho đầu vào và đầu ra
Sơ đồ phác thảo:
24
25