Bài giảng khuếch đại thuật toán (bộ môn lý thuyết mạch)

Khuych đi thut toán
C s

lý thuyt mch đin
Khuych đi thut toán
2
Ni dung
•

Khuych đi thut toán
•

Khuych đi thut toán lý tng
•

Khuych đi thut toán đo
•

Khuych đi thut toán không đo
•

Khuych đi thut toán cng
•

Khuych đi thut toán tr
•

Mch ni tng
Khuych đi thut toán
3
Khuych đi thut toán (1)

•

1947, operational amplifier, opamp
•

Linh đng, r, d

dùng
•

Thc hin các phép tính cng, tr, nhân, chia, vi phân, &
tích phân
•

Xây dng t đin tr, transistor, t đin, đit
Khuych đi thut toán
4
Khuych đi thut toán (2)
1
2
3
4
8
7
6
5
Cân bng
u vào đo
u vào không đo
V

–
Không ni
V
+
u ra
Cân bng
+
–
u vào không đo 3
u vào đo 2
6 u ra
4 1 5
V
–
7
V
+
Khuych đi thut toán
5
Khuych đi thut toán (3)
+
–
u vào không đo 3
u vào đo 2
6 u ra
4 1 5
V
–
7
V

+
3
2
7
4
6
V
cc
V
cc
Khuych đi thut toán
6
Khuych đi thut toán (4)
3
2
7
4
6
V
cc
V
cc
I
1
I
2
I
–
I
+

I
ra
I
ra

= I
1

+ I
2

+ I
+

+ I
–

1

2
R
vào
R
ra

ra
u
vào
Au
vào

u
ra

= Au
vào

= A(
2

–


1

)
Giá

tr

thc Giá

tr lý tng
A 10
5

–10
8
∞
R
vào

10
6

–10
13

 ∞
R
ra
10 –

100  0 
V
cc
5 –

24 V
Khuych đi thut toán
7
Khuych đi thut toán (5)
3
2
7
4
6
V
cc
V
cc
I

1
I
2
I
–
I
+
I
ra
V
cc
–V
cc
0
u
vào
u
ra
Bão hòa dng
Bão hòa âm
Khuych đi thut toán
8
10k
20k
v
E
r
u
ra
Khuych đi thut toán (6)

336 3 3
111 1
10.10 20.10 2.10 20.10 10.10
vr
E
ϕϕ
⎛⎞
++ − =
⎜⎟
⎝⎠
v
u
ϕ
=−
vμo
VD
Kđtt 741 có

A

= 2.10
5
, R
vào

= 2MΩ, R
ra

= 50Ω.
Cho E

= 2V, tính h

s

khuych đi u
ra

/E

& i.
33
111
20.10 50 20.10
vμo
50
vr
A
u
ϕϕ
⎛⎞
−++ =
⎜⎟
⎝⎠
E
10k
20k
v
r
u

ra
R
vào
Au
vào
R
ra
u
vào
i
i
1,9999699
u
E
→=−
ra
1,9999699
r
E
ϕ
→=−
3
0,1999 mA
20.10
vr
i
ϕ
ϕ
−
==

Khuych đi thut toán
9
Ni dung
•

Khuych đi thut toán
•

Khuych đi thut toán lý tng
•

Khuych đi thut toán đo
•

Khuych đi thut toán không đo
•

Khuych đi thut toán cng
•

Khuych đi thut toán tr
•

Mch ni tng
Khuych đi thut toán
10
Khuych đi thut toán lý tng (1)
1.

A

≈∞
2.

R
vào

≈∞
3.

R
ra

≈

0

1

2
R
vào
R
ra

ra
u
vào
Au
vào

u
1
u
vào
u
ra
u
2
i
1
i
2
1.

i
1

= 0, i
2

= 0
2.

u
vào

= u
1

–

u
2

≈

0
Khuych đi thut toán
11
Khuych đi thut toán lý tng (2)
1
1V
v
uu==
12
uu=
12
0ii==
VD
Tính h

s

khuych đi u
r

/u
v

& i

r

.
5 k
40 k
20 k
1V
r
1
2
i
r
2 v
uu→=
5k 40k
ii→=
2
5k
33
5.10 5.10
v
u
u
i ==
333
5.10 40.10 5.10
v
r
u
u

→=
+
40k
33
5.10 40.10
r
u
i =
+
45
9
5
r
v
u
u
→==
40k 20k
33 3
0, 65 mA
5.10 40.10 20.10
rr
r
uu
ii i=+= + =
+
u
v
Khuych đi thut toán
12

Ni dung
•

Khuych đi thut toán
•

Khuych đi thut toán lý tng
•

Khuych đi thut toán đo
•

Khuych đi thut toán không đo
•

Khuych đi thut toán cng
•

Khuych đi thut toán tr
•

Mch ni tng
Khuych đi thut toán
13
Khuych đi thut toán đo
1
f
ii=
u
v

u
r
u
1
u
2
R
1
R
f
1
1
1
v
r
f
uu
uu
RR
−
−
→=
12
0uu==
1
v
r
f
u
u

RR
→=−
1
f
rv
R
uu
R
→=−
Khuych đi thut toán
14
Ni dung
•

Khuych đi thut toán
•

Khuych đi thut toán lý tng
•

Khuych đi thut toán đo
•

Khuych đi thut toán không đo
•

Khuych đi thut toán cng
•

Khuych đi thut toán tr

•

Mch ni tng
Khuych đi thut toán
15
Khuych đi thut toán không đo (1)
1
f
ii=
u
v
u
r
u
1
u
2
R
1
R
f
11
1
0
r
f
uuu
RR
−−
→=

12v
uu u==
1
vvr
f
uuu
RR
−−
→=−
1
1
f
rv
R
uu
R
⎛⎞
→=+
⎜⎟
⎝⎠
Khuych đi thut toán
16
Khuych đi thut toán không đo (2)
u
v
u
r
u
1
u

2
R
1
R
f
1
1
f
rv
R
uu
R
⎛⎞
=+
⎜⎟
⎝⎠
u
v
u
r
Khuych đi thut toán
17
Ni dung
•

Khuych đi thut toán
•

Khuych đi thut toán lý tng
•

Khuych đi thut toán đo
•

Khuych đi thut toán không đo
•

Khuych đi thut toán cng
•

Khuych đi thut toán tr
•

Mch ni tng
Khuych đi thut toán
18
Khuych đi thut toán cng
123
ii i i=++
1
1
1
a
uu
i
R
−
=
2
2

2
a
uu
i
R
−
=
R
1
R
2
R
3
R
f
u
1
u
2
u
3
u
r
i
a
3
3
3
a
uu

i
R
−
=
ar
f
uu
i
R
−
=
123
12 3
ff f
r
RR R
uuuu
RR R
⎛⎞
=− + +
⎜⎟
⎝⎠
0
a
v =
Khuych đi thut toán
19
Ni dung
•

Khuych đi thut toán
•

Khuych đi thut toán lý tng
•

Khuych đi thut toán đo
•

Khuych đi thut toán không đo
•

Khuych đi thut toán cng
•

Khuych đi thut toán tr
•

Mch ni tng
Khuych đi thut toán
20
Khuych đi thut toán tr
R
1
R
3
R
4
R
2

u
1
u
2
u
a
u
b
u
r
12
ii=
1
12
aar
uu u u
RR
−−
→=
34
ii=
2
34
0
bb
uu u
RR
−−
→=
ab

uu
=
24 2
21
134 1
1
r
RR R
uuu
RRR R
⎛⎞
→= + −
⎜⎟
+
⎝⎠
3
1
24
R
R
RR
=NÕu
2
21
1
()
r
R
uuu
R

→= −
21 34
&RR RR==NÕu
21r
uuu→=−
Khuych đi thut toán
21
Ni dung
•

Khuych đi thut toán
•

Khuych đi thut toán lý tng
•

Khuych đi thut toán đo
•

Khuych đi thut toán không đo
•

Khuych đi thut toán cng
•

Khuych đi thut toán tr
•

Mch ni tng
Khuych đi thut toán

22
Mch ni tng (1)
Tng 1
A
1
u
1
Tng 2
A
2
Tng 3
A
3
u
2

= A
1

u
1
u
3

= A
2

u
2
u

r

= A
3

u
3
A = A
1

A
2

A
3
Khuych đi thut toán
23
Mch ni tng (2)
12 k
3 k
10 k
4 k
20 mV
a
b
u
r
i
r
VD

Tính u
r

& i
r

.
12
120100mV
3
a
u
⎛⎞
=+ =
⎜⎟
⎝⎠
10
1350mV
4
ra
uu
⎛⎞
=+ =
⎜⎟
⎝⎠
10
ra
uu−
=
10

rb
r
uu
i
−
=
(350 100)
25 A
10
μ
−
==