Tải bản đầy đủ (.pdf) (51 trang)

kỹ thuật mạch điện tử - mạch nhân analog

Bạn đang xem bản rút gọn của tài liệu. Xem và tải ngay bản đầy đủ của tài liệu tại đây (567.78 KB, 51 trang )

Lời nói đầu
Lời nói đầu
Mạch nhân Analog là một loại mạch thông dụng được sử dụng rộng
rãi trong việc điều chế tín hiệu. Vì vậy có rất nhiều loại mạch nhân được sử
dụng trong thực tế. Tuy nhiên do kiến thức của sinh viên còn hạn hẹp cho
nên đề tài này chỉ đề cập đến một số mạch nhân cơ bản và đơn giản.
Đây là bộ môn thiết kế môn học được thực hiện trong một thời gian ngắn
với sự giúp đỡ tận tình của qúy thầy cô khoa điện tử-viễn thông đại học bách
khoa Hà Nội và các thầy cô trong khoa kỹ thuật và công nghệ đại học Quy
Nhơn . Do những điều kiện còn hạn chế bài thiết kế hoàn thành nhưng còn
nhiều sai sót. Kính mong các thầy cô bỏ qua và chỉ bảo để chúng em rút kinh
nghiệm cho những lần sau .
Chúng em xin chân thành cảm ơn thầy Nguyễn Viết Nguyê các bạn
sinh viên trong lớp đã giúp đỡ chúng em hoàn thành đề tài này.
Đề tài được chia làm 3 chương
Chương1: Tìm hiểu chung về điều chế tín hiệu
Chương2: Các phương án thực hiện mạch nhân
Chương3: Tìm hiểu về IC AD534 và ứng dụng trong mạch nhân.

Quy Nhơn tháng 03/2009
Nhóm sinh viên thực hiện
Chương 1: Tìm hiểu chung về điều chế
1.Khái niêm về điều chế:
Thơng qua qu trình điều chế, tin tức ở miền tần số thấp được chuyển
sang miền tần số cao để truyền đi xa. Điều chế là quá trình ghi tin tức vo một
dao động cao tần nhờ biến đổi một thông số nào đó( ví dụ: biên độ, tần số,
pha, độ rộng xung,…) của dao đông cao tần theo tin tức.
Trong trường hợp này tin tức gọi là tín hiệu điều chế, dao động cao
tần được gọi là tải tin, cịn dao động cao tần mang tin tức được gọi là dao
động cao tần đ điều chế.
Đối với tải tin điều hịa, người ta phân biệt hai loại điều chế: điều biên


và điều chế góc, trong đó điều chế góc bao gồm điều tần và điều pha.
Tham gia vo qu trình điều chế gồm có:
Hm tin tức: m(t)
Hm tải tin : f(t)
+ Khi m(t) la tín hiệu tương tự thì ta cĩ loại điều chế tương tự (Analog )
+ Khi m(t) l tín hiệu số thì ta cĩ loại điều chế số.
Ví dụ: Điều chế tương tự:
m(t) = cos Ωt
f(t) = U
0
cos ( Ω
0
t + ϕ
0
)
(Ω
0
>> Ω )
2. Điều chế tương tự (Analog ):
- Khi m(t) tác động vào biên độ của tải tin U
0
, ta cĩ:
U(t) = U
0
+ ∆U.m(t)
= U
0
[ 1+ (
0
U

U∆
).m(t) ]
f(t) = U
0
[ 1 + δ
u
.m(t) ] cos(ω
0
t + ϕ
0
)
Có sự tác động của tín hiệu điều biên
δ
u
=
0
U
U∆
: độ sâu điều biến
∆U : độ lệch max
- Khi m(t) tác động vào ω
0
(tần số của tải tin ):
ω(t) = ω
0
+ ∆ω.m(t)
= ω
0
[ 1 + δ
ω

.m(t) ]
f(t) = U
0
cos{ω
0
[1 + δ
ω
.m(t)] t + ϕ
0
}
Có sự tác động của tín hiệu điều tần
δ
ϕ
=
0
ω
ω

(%) : hệ số điều tần
- Khi m(t) tác động tới ϕ
0
:
ϕ(t) = ϕ
0
[ 1 + δ
ϕ
.m(t) ]
f(t) = U
0
cos{ω

0
t + ϕ
0
[ 1 + δ
ϕ
.m(t) ]}
Có sự tác động của tín hiệu điều pha
δ
ϕ
=
0
ϕ
ϕ


(%) : hệ số điều pha
3. Tín hiệu điều biên :
U
AM
(t) = U
0
[1 + δ
u
cos Ωt ] cosω
0
t (ϕ
0
= 0 )
- Tính chất thời gian :
Hình 1: tính chất thời gian của tín hiệu điều biên

Hình 1.a: tin hiệu tin tức m(t), cĩ tần số Ω
Hình 1.b: tín hiệu tải tin U
0
, cĩ tần số ω
0
Hinh 1.c: tín hiệu điều biên U
AM
(t) cĩ tần số Ω
Tín hiệu điều biên biến đổi theo quy luật của tin tức.
- Tính chất tần số
U
AM
(t) = U
0
[1 + δ
u
cos Ωt ] cosω
0
t (ϕ
0
= 0 )
t
t
t
m(t)
U
AM
(t
)
0

0
U
0
0
= U
0
cosω
0
t + δ
u
U
0
cosω
0
t cos Ωt
U
AM
(t) = U
0
cosω
0
t +
2
1
δ
u
U
0
[ cos(ω
0

+ Ω)t + cos(ω
0
- Ω)t]
Phổ tần số của tin tức được dịch chuyển lên vùng cao tần và phân bố
đối xứng quanh tần số tải tin.
4. Thực hiện.
U
AM
= u
1
.u
2
Với: Tải tin : u
1
= U
0
cos ω
0
t
Tin tức : u
2
= 1 + δ
u
cos Ωt
Ta có những cách để thực hiện yêu cầu trên như sau:
a.Dng bộ nhn analog :
Dng bơ nhn ny thì việc thực hiện sẽ đơn giản.
Cĩ thể thực hiện bằng IC nhn ( IC 5042 ):
ω
t

ω
ω
0
ω
0

ω
0
- Ω ω
0
+ Ω
Trước
điều
chế
Tín
hiệu
sau
điều
biên
u
1
u
2
Tải tin
Tin tức
U
AM
nhn
b. Dùng phần tử có đặc tuyến i = f( u ).
Ta có thể dùng phương pháp điều biên ,thực hiện lọc lấy thành phần

ku
1
u
2
(với k l hệ số).
u
1
u
2
U
AM
+12V
Tải tin
Tin tức
IC nhn
5042
4
5
2 1
6
8
3
7 10 9
C
C
u
1
u
2
U

2

T
1
T
2
C
C
C
ku
1
u
2
Tin tức
Trên đây là môt vài dạng áp dụng của tín hiệu điều biên thực hiện việc
nhân tín hiệu tương tự.
Tuy nhiên cách đơn giản và mang lại hiệu quả tốt nhất là sử dụng IC
nhân.
Chương2: các phương án thực hiện mạch nhân
Mạch nhân analog là mạch điện có đáp ứng ở ngõ ra tỉ lệ với kích thích ở
hai ngõ vào
Khi k là một hằng số có thứ nguyên là nghịch đảo của điện áp . Ta thường
mong muốn hai ngõ vào có điện áp cùng âm hoặc cùng dương khi đó điện áp ra
sẽ cùng dấu với lối vào. Tuy nhiên hầu như toàn bộ các công việcchỉ được thực
hiện khi cả hai ngõ vào đều dương. Đó không phải là một điều hạn chế của mạch
nhân Analog vì ta có thể thay đổi các tín hiệu vào để có được hai ngõ vào cùng
dương cho mạch Analog hoạt động mà tín hiệu giao tiếp với bên ngoài vẫn có thể
làm việc với bất kỳ loại điện áp nào.(Với điều kiện điện áp đó nằm trong khoảng
giới hạn của mạch điện).
Ta sẽ có hai khả năng làm việc của mạch điện. Trong cả hai trường hợp ta

đều sử dụng bộ khuếch đại thuật toán. Nhưng ở mạch thứ nhất ta sử dụng diode
để có được các mối liên hệ cần thiết, còn ở mạch thứ hai ta sẽ sử dụng MOSFET
để thiết lập các mối liên hệ cần thiết.
1, Hoạt động của mạch sử dụng diode
Như chúng ta đã biết, khi sử dụng khuếch đại thuật toán và diode ta có thể
dễ dàng thực hiện được các hàm logarit và hàm Exp từ những ngõ vào xác định.
Công thức của hàm logarit
Ta có thể nhân hai tín hiệu lại với nhau bằng cách tính logarit của từng tín
hiệu, sau đó cộng chúng lại với nhau và cuối cùng ta dùng hàm Exp để có được
tín hiệu ra là tích của hai tín hiệu vào. Từ quan điểm của toán học, công việc này
chỉ có thể được thực hiện khi cả hai tín hiệu là dương. Bởi vì không tồn tại logarit
của một số âm (trong lĩnh vực thực tế). Chúng ta sẽ thấy rằng sự giới hạn này
trong mạch điện thực tế, thậm chí là nguyên nhân của còn có tính chất vật lý hơn.
Ta có sơ đồ khối thực hiện của mạch
Nếu ta chỉ chắp nối đơn thuần để tạo ra hàm logarit, cộng và hàm Exp thì
ta sẽ có sơ đồ sau:
Để tính toán mạch điện một cách đơn giản ta sẽ giả sử tất cả các điện trở R
có cùng một giá trị độ lớn. Chắc chắn là khi ta sử dụng những giá trị khác nhau
của điện trở R sẽ thu được những kết qủa khác nhau , nhưng tạm thời ta sẽ không
quan tâm đến điều đó.
Chúng ta sẽ sử dụng công thức sau cho sự liên hệ giữa dòng điện và điện
áp trên một diode :
Với là điện áp ngưỡng và là dòng điện ngược qua diode. Nếu
ta phân tích mạch điện mà không đưa thêm vào phép toán xấp xỉ ta có công thức
sau:
Vì vậy ở ngõ ra ta thu được kết qủa sau :
Công thức đã được chứng minh, ở ngõ ra ta có được sự khuếch đại mà ta
tìm kiếm , Nhưng trong công thức trên còn có những thông số mà ta không mong
muốn . Nó không chỉ đơn giản được xem như một lỗi sai bởi vì nó cũng tương
đương với thành phần nhân lên, vì vậy nó cần phải được làm mất đi. Đây là một

công việc dễ dàng, ta chỉ cần thêm vào lối ra một tầng khuếch đại nữa để cộng
một cách chính xác v
1
+ v
2
, như vậy chúng ta đã làm mất đi được lỗi sai trong
công thức của điện áp đầu ra . Mach điện hoàn chỉnh của mạch nhân như sau:

Với điện áp ra được xácđịnh bởi công thức sau;
Đây là công thức mà chúng ta thực sự mong muốn. Mạch điện hoạt động
khi mà quan hệ sau đây được xác định :
v
1
,v
2
> − RI
s
Vì thế điện áp vào có thể bằng 0 vôn hoặc hơi âm một chút. Từ RI
s

sẽ là giá
trị điện áp nhỏ nhất. Chúng ta được phép viết lại mối quan hệ một cách đơn giản
. Xuất phát từ quan điểm toán học bởi vì ta không thể tính toán được
logarit của một số âm, về mặt vật lý thì sự giới hạn này là do chúng ta chỉ có thể
đạt được dòng điện ngược rất nhỏ xung quanh 0 vôn khi diode phân cực ngược
2. Thực hiện mạch điện sử dụng MOSFET
Vì MOSFET là linh kiện có thể được sử dụng để điều khiển điện trở bằng
điện áp nên ta dùng đặc điểm này để chế tạo một mạch nhân Analog . Ta có sơ
đồ nhuên lý của MÒET như sau
Với G : cực cửa , D : cực máng S : cực nguồn

MOS la một linh kiện đối xứng , vì vậy ta có thể đổi chỗ cực máng và cực
nguồn với nhau mà không làm ảnh hưởng đến hoạt động của linh kiện. Tuy
nhiên ta coi cực nguồn là cực có điện áp thấp nhất và cực máng là cực có điện áp
cao nhất . Khi điện áp giữa cực cửa và cực nguồn nhỏ hơn điện áp giữa cực máng
và cực nguồn V
GS
< V
DS
quan hệ giữa dòng điện và điện áp như sau:
Giả sử ta luôn luôn có thể sử dụng được công thức này, sơ đồ của mạch
nhân Analog được thực hiện như sau :
Khi cực nguồn và cực máng của cả hai MOS được chỉ ra nếu V
2
và V
ref

dương. Khi đó cực nguồn sẽ được giữ lại ở đó bởi vì điểm đó được nối tới đất ảo
qua bộ khuếch đại thuật toán. Dòng điện qua R1 được xác định: một đầu của điện
trở có điện thế là V
1
, đầu kia được nối đất. Dòng điện tương tự sẽ đi qua MOS M
1
. Vì vậy xác định được điện thế V
G
. Dòng điện đó được cho bởi công thức:
Mặt khác ta có V
GS1
= V
G
và V

DS1
= V
ref
thay vào ta có:
Tương tự với MOS M
2
ta có:
Với V
GS2
= V
G
và V
DS2
= v
2
thay vào ta có
3, So sánh ưu nhược điểm giữa hai phương pháp
Mach dùng MOS đơn giản và dùng ít linh kiện hơn. Nhưng khi tính toán ta
cần phải lấy xấp xỉ vì vậy sẽ cho kết qủa không chính xác
Mạch dùng diode ta cần dùng nhiều linh kiện hơn > NHưng nó có ưu điểm
hơn so với mạch dùng MOS vì khi tính toán ta không cần lấy xấp xỉ do đố nó sẽ
cho kết qủa chính xác hơn. Mặt khác mạch nhân dùng diode có thể hoạt động tốt
trong một dải rộng của tín hiệu vào.
Hai mạch trên vẫn chưa đáp ứng được các chỉ tiêu đề ra vì vậy ta cần một
mạch cải tiện hơn để có thể đạt được những thông số mong muốn
Ta có mạch nhân Analog cải tiến sử dụng khuếch đại vi sai
4. Mạch nhân cải tiến sử dụng hỗ dẫn Transitor
Sơ đồ nguyên lý mạch nhân cải tiến sử dụng hỗ dẫn transitor
.
X Y

RA
REF
U U
U
U
=
Để thuận cho việc phân tích mạch ta sẽ phân chia mạch thành 2 phần
để tính toán.
Ta có sơ đồ của mạch phía dưới như sau:
Ta có các công thức sau:
I’c
1
=
'1
Ux
R
= Ics
1
1BE
T
U
U
e
I’c
2
=
'2
Uref
R
= I’cs

2

2BE
T
U
U
e
Chọn R’
1
=R’
2

1 2
' '
1 2
2 1
' . '
' . '
BE BE
T
U U
C
U
C
I Ux R
e
I Uref R

= =


1 2BE BE
T
U U
x
U
ref
U
e
U

⇒ =
1 2' ' ln
x
BE BE T
ref
U
U U U
U
=
⇒ −
Vậy điện áp tại điểm A là :
ln
x
T
ref
U
U
U
Điện áp này được đưa đến cực B của Transitor T1. Nó cũng chính bằng
U

BE1
-U
BE2
.
Ta tiếp tục phân tích phần mạch phía trên. Ta có sơ đồ mạch như sau:
Ta có các công thức sau :
2
2
Y
U
C
R
I
=

2
2
BE
T
U
U
CS
I e
=

1
1
Ra
U
C

R
I
=

1
1
BE
T
U
U
CS
I e
=
1 2
1 2
2 1
.
.
BE BE
T
U U
C RA
U
C Y
I U R
e
I U R

⇒ = =
Chọn sao cho R

1
=R
2
ta có được công thức sau :
1 2BE BE
T
U U
RA
U
Y
U
e
U

=
1 2BE BE
T
U U
U
RA Y
U U e

⇒ =
Ta đã tìm được ở trên công thức:
1 2
ln
X
BE BE T
REF
U

U U U
U
− =
Vậy ta có được công thức tính U
RA
như sau :
.
X Y
RA
REF
U U
U
U
=
Nhận xét: ta thấy với mạch nhân Analog sử dụng hỗ dẫn Transitor ta
không mắc phải những những sai số như những cách thực hiện mạch trước. Khi
ta chọn U
REF
=1V. thì ở đầu ra U
RA
= U
X
.U
Y
. Đây là công thức mà ta mong muốn
Ngoài ra khi muốn thay đổi biên độ của điện áp nhân ở lối ra có thể thay
đổi thông qua việc thay đổi U
REF
.
5. hực hiện với 2 thừa số : hàm tin tức Ux(t)= 2

V
sin2

.10
3
t và hàm
tải tin U
Y
(t)=5
V
sin5

.10
5
t.
Ta có Ux(t). U
Y
(t)=10
V
sin2

.10
3
tsin2

.10
5
t
=5
V

cos198

.10
3
t – 5
V
có202

.10
5
t
Phổ thời gian của tín hiệu điều biên
Hệ số điều chế tín hiệu :
M(%)=
2
5
V
V
.100% = 40 %
Phổ tần số của tín hiệu điều biên
t
t
t
m(t)
U
AM
(t
)
0
0

Nhận xét: phổ của tín hiệu điều biên gồm có 3 vạch :
Một vạch trung tâm có tần số là 10
5
Hz. Là vạch của tần số sóng mang
Xung quanh tần số mang là 2 vạch bên có tần số là 99. 10
3
Hz và
101.10
3
Hz. cả 3 tần số này đều ở miền tần số cao nên dễ dàng bức xạ trong không
gian.
Phổ năng lượng mà tín hiệu sau điều biên có được đều nằm ở miền tần số
cao.
Chương3: Tìm hiểu về IC AD534

1. Mô tả kỹ thuật IC AD534
IC AD534 là một linh kiện nguyên khối . Có chức năng nhân và chia
một cách chích xác mà trước đó chỉ có thể thực hiện được bằng các mạch
lai hoặc modul. Sai số nhân lớn nhất của AD534 là ±0.25% được đảm bảo
mà không cần sử dụng thêm bất kỳ linh kiện nào bên ngoài. Cung cấp khẳ
năng loại bỏ nhiễu tuyệt vời, hệ số nhiệt độ thấp. AD534 có thời gian sử
dụng lâu dài do có các điện trở và rào chắn Zenner bảo vệ cho IC thậm chí là
trong những điều kiện sử dụng bất lợi. Đây là bộ nhân đầu tiên đưa ra đầy đủ
tín hiệu vào vi sai với trở kháng cao lúc hoạt động ở tất cả các ngõ vào bao
10
3
Hz
X(t)
w
10

5
Hz
98.10
3
Hz 101.10
3
Hz
w
w
Y(t)
X(t).Y(t)
10
5
Hz
2
V
5
V
5
V
5
V
gồm cả ngõ vào Z, đây là chỉ số giúp cho nó tăng khẳ năng linh hoạt và dễ
dàng để sử dụng. Giá trị của thang đo chuẩn của AD534 là 10V, bằng cách
sử dụng các điện trở ngoài ta có thể hạ xuống mức thấp là 3V.
Do khẳ năng ứng dụng rộng rãi và được đóng vỏ với nhiều dạng khác
nhau nên bộ nhân này là sự lựa chọn đầu tiên của tất cả các thiết kế mới.
AD534J(có sai số tối đa là: ±1% ), AD534K(có sai số tối đa là:
±0.5% ),AD534L(có sai số tối đa là: ±0.25% ) là các loại IC được thiết kế
đặc dụng ở dải nhiệt độ 0°C -70°C. AD534S(có sai số tối đa là: ±1% )

AD534T(có sai số tối đa là: ±0.5% ) được thiết kế để sử dụng trong dải nhiệt
độ rộng hơn từ –55°C to +125°C . Tất cả các thiết kế đều được đóng vỏ kim
loại hoặc vỏ sứ hai hàng chân.
Mô hình một số loại IC AD534
2. Ưu điểm của IC AD534
Hệ số khuếch đại điện áp đạt được với nhiễu thấp: AD534 là IC đa
chức năng đầu tiên đạt được độ khuếch đại lên tới 100. Sự loại bỏ nhiễu tần
thấp giúp cho nó mở rộng dải khuếch đại vi sai của tín hiệu vào. AD534 rất
hiệu qủa trong việc làm thay đổi hệ số khuếch đại vi sai với khẳ năng chống
nhiễn đồng pha cao. Tất cả các loại AD534 đều có thuộc tính khuếch đại và
dễ dàng để thực hiện các thuật toán. Như là tạo ra các hàm Sin và Tang .
những thuộc tính trên được tăng cường là do nhiễu thấp bên trong của
AD534. Chỉ số 10 là thấp hơn so với các bộ khuếch đại nguyên khối trước
đó. Độ trôi và sự tiếp xuyên cũng được làm giảm đi so với các thiết kế trước
nó.
Sự linh hoạt chưa từng có : Sự chính xác về kích thước và điện áp vi
sai ở ngõ vào Z cung cấp một khẳ năng linh động cao trong mục đích sử
dụng mà không có một bộ nhân nào khác đạt được. Các chức năng cơ bản
MDSSR ( nhân,chia,bình phương,căn bậchai ) dễ dàng được thực hiện trong
khi những hạn chế bởi việc phân cực cho các ngõ vào và ngõ ra của các thiết
kế trước đó đã được loại bỏ. Tín hiệu có thể được cộng lại ở ngõ ra, có thể
được khuếch đại hoặc không được khuếch đại. Với hoặc là chiều âm hoặc là
chiều dương. Nhiều mode dựa trên chức năng tổng hợp đã được thực hiện có
hiệu qủa. Thường chỉ cần sử dụng các linh kiện bên ngoài thụ động. Tín hiệu
ngõ ra có thể là một loại dòng điện nếu được thiết kế và tạo điều kiện thuận
lợi giống như là một mạch tích hợp.
Kích thước của chip và sơ đồ liên kết
Chỉ số AD534J,K,L AD534S,T
Điện áp cung cấp ±18 V ±22 V
Mức tiêu hao năng lượng bên trong

chip
500 mW 500 mW
Lối ra ngắn mạch tới đất Không xác định Không xác định
Điện áp vào: X1 X2 Y1 Y2 Z1 Z2 ±VS=15 V ±VS=15 V
Dải nhiệt độ hoạt động –65°C to
+150°C
–55°C
to+125°C
3 .Mô tả chức năng
Sơ đồ dưới đây là sơ đồ khối chức năng của AD534. Các ngõ vào
được chuyển thành các dòng điện khác nhau bằng 3 bộ chuyển điện áp thành
dòng điện đồng nhất, mỗi bộ đều được vi chỉnh xê dịch điểm không. Các
dòng điện X và Y được tạo ra bằng bộ nhân sử dụng công nghệ tuyến tính
ngang của Gilbert. Chip bên trong “Buried Zener” tạo ra một chỉ số ổn định
cao . đây là thiết bị được laser xén để tạo ra chỉ số thang đo toàn bộ là 10V.
Sự khác biệt giữa XY/SF và Z sau đó được ứng dụng để có được hệ số
khuếch đại lớn ở ngõ ra. Nó cho phép làm thay đổi cấu hình của vòng kín.
Và giảm một cách kinh ngạc những thành phần tuyến tính phụ thuộc vào
ngõ vào đây là một nguyên nhân lớn dẫn đến sự méo dạng trong các thiết kế
trước đó.

Sơ đồ khối chức năng AD534
Ưu điểm của thiết kế mới có thể được chứng thực dưới những điều
kiện làm việc tiêu biểu. Khi làm việc như một bộ nhân : khi tín hiệu vào Tại
X là mức tối đa 10V thì sai số phi tuyến ở ngõ vào Y ±0.05% , nói cách
khác nó được định nghĩa hoàn toàn bởi bộ nhân và có đồ thị dạng Parabol.
Lỗi sai nhỏ này là một chỉ số chính tạo ra sự chính xác của toàn bộ các đơn
vị và vì thế nó có mối liên hệ gần gũi tới thiết bị
Sự tạo ra chức năng chuyển tiếp của AD534 được cho bởi công thực
Với A là hệ số của chu kỳ mở ở ngõ ra , thường có giá trị là 70 db ở

điện áp một chiều
X,Y,Z : là các điện áp vào( thang đo tối đa là ±10V , giá trị đỉnh là
±12.5V. )
Trong hầu hết các trường hợp thì chu kỳ khuếch đại mở là vô cực. Và
chỉ số thang đo là 10V. Sự hoạt động của AD534 được mô tả bằng phương
trình sau:
Người sử dụng có thể điều khiển thang đo điện áp để có thể cho giá trị
từ 3V đến 10V bằng cách mắc nối tiếp một điện trở ngoài và một chiết áp
giữa SF(chỉ số thang đo) và -V
s
. Tổng giá trị điện trở cho bởi giá trị của
thang do SF được cho bởi mối quan hệ sau:
Vì dung sai của thiết bị, sự cho phép có thể được thay đổi điện áp R
sf
bằng cách sử dụng bộ chiết áp ±25%. Sự giảm đáng kể của các dòng điện
phân cực, nhiễu và độ trôi có thể đạt được bằng cách giảm SF . nó có toàn
bộ tác động bằng cách tăng tín hiệu khuếch đại mà không tăng nhiễu. Chú ý
rằng tín hiệu đỉnh đặt vào luôn luôn bị giới hạn tới 1.25 SF vì thế chỉ số
chuyển đổi sẽ đưa ra hệ số khuếch đại đạt được là 1.25 . Sự trình diễn của tín
hiệu vào nhỏ tuy nhiên được tăng cường bằng cách sử dụng một tín hiệu SF
nhỏ hình Sine khi mà cái dải hoạt động vào bây giờ hoàn toàn đạt được.
Băng thông không bị ảnh hưởng bởi thuộc tính này.
Giả sử điện áp cung cấp là ±15 uy nhiên để thỏa mãn thì ta nên đặt
vào điện áp là ±8V từ đó tất cả các ngõ vào đạt dược một điện áp vào đỉnh
không đổi bằng ±1.25 SF . Một số phản hồi giảm đi là cần thiết để đạt được
điện áp ra dao động vượt qua ±12V khi sử dụng nguồn điện áp cung cấp lớn
hơn.
4. Sử dụng IC AD534 để tạo mạch nhân
Sơ đồ dưới đây là sơ đồ kết nối cơ bản để tạo ra một mạch nhân
Trong một số trường hợp muốn giảm thiểu sự xuyên qua của

thành phần xoay chiều ( giống như trong mạch loại trừ sóng mang )
bằng cách ứng dụng thêm một bộ xén điện áp bên ngoài nữa ( dải điện
áp đòi hỏi ±30 mV) tới ngõ vào X hoặc Y
Cực trở kháng cao Z
2
của AD534 có thể được để cộng tín hiệu vào
ngõ ra. Trong trường hợp này tín hiệu khuếch đại ở lối ra hoạt động như một
điện áp theo với băng thông tín hiệu nhỏ là 1 MHz và tỉ lệ dao động là 20
V/ms . Cực này nên luôn được tham chiếu tới điểm đất của hệ thống kích ,
tương tự như vậy điện áp vào chênh lệch cũng nên được tham chiếu tới điểm
đất tương ứng để thấy được đầy đủ sự chích xác của AD534.
Một thang điện áp nhỏ hơn có thể đạt được mà không cần bất kỳ sự
làm giảm dải tín hiệu vào nào bằng cách sử dụng bộ hồi tiếp suy giảm như
sô đồ dưới đây
Trong ví dụ trên . thang đo tương đương với V
OUT
= XY vì thế mà
mạch có thể có thể đạt được hệ số khếch đại tối đa la 10. Sự kết nối này dẫn
đến kết qủa là sự giảm xuống của băng thông tới khoảng 80 kHz nếu không
có tụ đỉnh CF = 200 pF . Thêm vào đó điện áp lệnh ở ngõ ra tăng lên tới chỉ
số 10 làm cho ta cần phải trêm vào các thiết bị điều chỉnh bên ngoài trong
một số ứng dụng. Sự điều chỉnh được thiết lập bằng cách nối một điện trở
4.7 MW giữa Z
1
và con chạy của một cổng qua nguồn cấp để cấp dải xén ở
ngõ ra là ±300 mV
Méo dạng hồi tiếp cũng giữ lại điện dung để cộng vào tín hiệu ở ngõ
ra. Tín hiệu có thể được đưa tới ngõ vào trở kháng cao Z
2
khi mà

chúng được khuếch đại bởi +10 hoặc là nối tới đất chung khi nó được
khuếch đại bởi +1. Tín hiệu đưa vào cũng có thể được đưa tới cuối của điện
áp 10 kW , mang lại một hệ số khuếch đại la -9. Những giá trị khác của tỷ
lệ hồi tiếp lên tới X100 có thể được sử dụng để kết nối bộ nhân với khuếch
đại.
Đôi khi ta mong muốn chuyển đổi tín hiệu ở ngõ ra thành dòng điện,
trong một tải ta không xác định được điện kháng hay là mức một chiều. Ví
dụ chức năng của bộ nhân đôi khi được đi theo sự tích hợp, nếu tín hiệu ra là
một dạng của dòng điện, một tụ đơn sẽ tạo ra chức năng tổ hợp như sơ đồ
dưới đây:

Sơ đồ chuyển đổi tín hiệu ra thành dòng điện
Công thức này cũng được áp dụng khi thực hiện phép chia, bình
phương hay căn bậc hai bằng cách chọn một cực thích hợp Kỹ thuật này
được sử dụng trong việc dùng điện áp để điề khiển bộ lọc thông thấp và tín
hiệu vào vi sai , biến đổi điện áp –tần số .
5. Một số úng dụng khác của IC AD534
5.1 Mạch chia
5.2 Bình Phương
5.3 Căn bậc hai
5.4 Điện áp điều khiển khuếch đại
5.5 Tạo tín hiệu hình Sin
5.6 Điều biên tuyến tính
5.7 Tính phần trăm
5.8 Chức năng cầu chỉnh lưu tuyến tính
5.9 Chuyển đổi điện áp thành tần số từ tín hiệu vào chênh lệch
5.10 Chuyển đổi RMS-DC, băng thông rộng ,chỉ số đỉnh cao

×