KHUẾCH ĐẠI THUẬT TOÁN ,GIỚI THIỆU VỀ MODULE THÍ NGHIỆM ITF-202B

LỜI CẢM ƠN
Để hoàn thành đồ án tốt nghiệp này, em đã nhận được sự hướng dẫn, giúp
đỡ va góp ý nhiệt tình của các thầy cô trường Đại học hành hải Việt Nam đặc
biệt là thầy Trương Thanh Bình đã giúp đỡ em rất nhiều, cùng với sự giúp đỡ
của các bạn trong lớp ĐTV52-ĐH2.
Em xin gửi lời cảm ơn tới các thầy cô giáo trong khoa Điện-Điện tử tàu
biển về sự quan tâm , nhiệt huyết và những kiến thức quý báu mà các thầy cô đã
truyền đạt cho em trong suốt những năm qua và đặc biệt là thầy Th.S Trương
Thanh Bình người đã dành thời gian và tâm huyết để hướng dẫn và giúp em
hoàn thành đồ án này.
Tuy nhiên trong quá trình làm đề tài em còn nhiều thiếu sót do thời gian và
vốn kiến thức của bản thân có hạn .Em rất mong nhận được những đóng góp
của thầy cô để đề tài của em được hoàn thiện hơn nữa
Em xin chân thành cảm ơn!
Hải Phòng, ngày tháng năm2015
Sinh viên thực hiện
Phạm Thùy Linh

1


LỜI CAM ĐOAN
Em xin cam đoan đồ án này hoàn toàn do em thực hiên.
Các số liệu, kết luận trong đồ án được thực hiện thực trong module thí
nghiệm.
Em xin chịu trách nghiệm với việc nghiên cứu của mình.

2


MỤC LỤC

LỜI MỞ ĐẦU…………………………………………………………………...1

DANH MỤC CÁC CHỮ VIẾT TẮT TRONG ĐỒ ÁN
KĐTT
LPF
HPF
KĐT
KĐĐ

Operational Amplifier: Khuếch đại thuật toán
Low-pass filter:Mạch lọc thông thấp
High-pass filter:Lọc thông cao
Noninverting amplifier circuit:Mạch khuếch đai thuận
Inverting amplifier circuit:Mạch khuếch đại đảo

MT
MC

Defferential amplifier circuit:Mạch trừ
Voltage adder circuit:Mạch cộng

3


DANH MỤC CÁC BẢNG
Số bảng

Tên bảng

Trang

3.1

Mối quan hệ điện áp trong mach KĐĐ

29

3.2

Điện áp ra và vào của KĐĐ

31

3.3

Điện áp vào ra khi thay điện trở hồi tiếp

33

3.4

Điện áp vào ra của KĐT

37

3.5

Gía trị điện áp ra của KĐT dạng một chiều

42

3.6

Điện áp một chiều của mạch cộng

48

3.7

Sự biến đổi điện áp ra trong mạch LPF

60

3.8

Gía trị điện áp mạch HPF

62

4


DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ
Số hình

Tên hình

Trang

1.1

Bộ khuếch đại thuật toán

1

1.2

Đặc tuyến truyền đạt của bộ KĐTT

2

1.3

Mô hình bộ khuếch đại thuật toán

4

1.4

Đặc tuyến biên độ - tần số của bộ KĐTT

5

1.5

Quan hệ giữa điện áp ra và điện áp đồng

5

1.6

Các mạch bù lệch không

9

2.1

Module thí nghiệm khuếch đại thuật toán ITF

12

2.2

Mạch tương đương của khuếch đại thuật toán

12

2.3

Mạch khuếch đại và nguồn cung cấp

13

2.4

Khối mạch lọc,cầu Wien, tích phân-vi phân trên ITF202B

14

2.5

Sơ đồ nguyên lý mạch khuếch đại đảo

16

2.6

Sơ đồ nguyên lý mạch khuếch đại thuận

17

2.7

Sơ đồ mạch trừ

18

2.8

Sơ đồ của mạch cộng điện áp

19

2.9

Sơ đồ mạch lọc cơ bản

21

2.10

Đặc tuyến tần số cuả bộ lọc thông cao

21

2.11

Mạch lọc thông thấp cơ bản

22

2.12

Đặc tuyến tần số của bộ lọc thông thấp

23

2.13

Mạch cầu Wien

24

2.14

Mạch khuếch đại thuật toán sử dụng mạch cầu Wien

25

5

2.15

Mạch vi phân

26

2.16

Đặc tuyến biên-tần của mạch vi phân thực tế

27

2.17

Mạch tích phân cơ bản

28

2.18

Đặc điểm của tần số trong mạch tích phân

29

3.1

Sơ đồ nguyên lý mạch khuếch đại đảo

31

3.2

Mạch khuếch đại đảo

32

3.3

Mối quan hệ giữa điện áp ra và vào

33

3.4

Mối quan hệ giữa điện áp ra và vào

34

3.5

Tín hiệu KĐĐ tần số 2KHz

35

3.6

Tín hiệu KĐĐ tại tần số 660KHz

35

3.7

Tín hiệu KĐĐ tại 935KHz

36

3.8

Tín hiệu ra khi thay Rht tại tần số 188Hz

37

3.9

Tần số cắt khi thay Rht

37

3.10

Hai tín hiệu ra của KĐĐ cùng pha

38

3.11

Đặc tuyến tần số biên độ KĐĐ

39

3.12

Mạch khuếch đại thuận

40

3.13

Đường biểu diễn mối quan hệ giữa Ur,Uv

41

3.14

Tín hiệu ra của mạch KĐT với f=300Hz

42

3.15

Tín hiệu ra tại tần số cắt của KĐT

42

3.16

Đường biểu diễn mối quan hệ giữa tần số và điện áp ra

43

3.19

Sơ đồ nguyên lý của mạch trừ

44

3.18

Sơ đồ của mạch trừ

44

3.19

Quan hệ giữa điện áp ra và điện áp vào

45

3.20

Hai tín hiệu ngược pha

46
6


3.21

Sự dịch pha hai tín hiệu

46

3.22

Tín hiệu mạch trừ khi cấp xoay chiều

47

3.23

Hai tín hiệu ngược pha mạch trừ

47

3.24

Tín hiệu ra khi điện áp vào xoay chiều

48

Ω

3.25

Tín hiệu ra khi thay R14 = 100k

3.26

Điện áp ra khi thay đổi Rht = 10k

3.27

Sơ đồ nguyên lý mạch cộng

50

3.28

Sơ đồ thực hiện mạch cộng

50

3.29

Đường biểu diễn mối quan hệ giữa tín hiệu vào Uv và ra Ur

51

3.30

Khi điện áp ra dịch xuống dưới hai tín hiệu vào khác nhau

52

3.31

Điện áp ra khi điện áp vào xoay chiều

53

3.32

Sơ đồ nguyên lý của mạch vi phân thực hiện

54

3.33

Sơ đồ kết nối mạch vi phân

54

3.34

Tín hiệu ra của mạch khi tín hiệu vào hình vuông

55

3.35

Tín hiệu vào dạng xung vuông

56

3.36

Tín hiệu ra khi đầu vào hình sine

56

3.37

Sơ đồ nguyên lý của mạch tích phân

57

3.38

Sơ đồ mạch kết nối mạch tích phân

58

3.39

Tín hiệu ra mạch tích phân tại tần số 1KHz

58

3.40

Tín hiệu ra mạch tích phân tại tần số 1KHz

59

3.41

Tín hiệu ra dạng xung răng cưa

60

3.42

Tín hiệu ra mạch tích phân tại tần số 20KHz

60

3.43

Mạch thực hiện dao động cầu Wien

61

3.44

Mạch cầu wien tại tần số 10KHz

61

7

của mạch trừ

Ω

49
49

3.45

Mạch cầu wien

62

3.46

Sơ đồ cơ bản của bộ lọc thông thấp

63

3.47

Sơ đồ mạch thực hiện của cầu Wien

63

3.48

Dạng tín hiệu ra mạch cầu wien

64

3.49

Tín hiệu ra khi f=fc của LPF

65

3.50

Mối quan hệ giữa f-Ur trong LPF

65

3.51

Sơ đồ nguyên lý mạch lọc thông cao

66

8


LỜI MỞ ĐẦU
Trong kỹ thuật mạch điện tử ngày nay bộ khuếch đại thuật toán được sử
dụng nhiều và rộng rãi đặc biệt là đối với tín hiệu biến thiên chậm. Bộ KĐTT sử
dụng dễ dàng ,việc lắp đặt không phức tạp,độ ổn định lại cao nên khá được ưu
chuộng.Ngoài những tác dụng trên thì bộ khuếch đại thuật toán còn có ưu điểm
vượt trội là nó chỉ phụ thuộc vào các linh kiện mắc bên ngoài mà không phụ
thuộc vào kết cấu bên trong của mạch như bộ khuếch đại thông thường
Qua đề tài vừa nghiên cứu của phòng thí nghiệm điện tử tương tự nhà
trường , em muốn đi sâu vào nghiên cứu các mạch của bộ khuếch đại thuật toán
và hiểu rõ hơn về lý thuyết đã được học
Đề tài nghiên cứu của em gồm 3 chương như sau :
CHƯƠNG I: NGUYÊN LÝ CHUNG VỀ KHUẾCH ĐẠI THUẬT TOÁN
CHƯƠNG II. GIỚI THIỆU VỀ MODULE THÍ NGHIỆM ITF-202B
CHƯƠNG III: QUY TRÌNH VÀ KẾT QUẢ THÍ NGHIỆM

CHƯƠNG I: NGUYÊN LÝ CHUNG VỀ KHUẾCH ĐẠI THUẬT TOÁN
9


1.1 Khái niệm và tính chất của KĐTT
Khuếch đại thuật toán (Operational Amplifier): là bộ khuếch đại dòng 1
chiều có hệ số khuếch đại khi không tải và không phản hồi lớn, có 2 đầu vào vi
sai và 1 đầu ra chung, mạch khuếch đại này được ứng dụng trong một số mạch
cơ bản như mạch cộng, mạch trừ, mạch tích phân… Ngoài ra còn đóng vai trò
lớn và được sử dụng rộng rãi trong các mạch khuếch đại , tại tín hiệu hình sin,
xung và trong bộ ổn áp, bộ lọc tích cực.
Về cơ bản khuếch đại thông thường và khếch đại thuật toán không khác
nhau. Cả 2 đều dùng để khuếch đại dòng điện, điện áp, công suất. Nhưng
khuếch đại thông thường phụ thuộc vào kết cấu bên trong của mạch còn KĐTT
phụ thuộc vào các linh kiện mắc ở ngoài. Do đó KĐTT phải có hệ số khuếch đại
rất lớn, trở kháng vào lớn và trở kháng ra rất nhỏ.
KĐTT được thực hiện như sau :
+UCC
-UCC
Ur
UN
UP
Ud
P
N
IN
IP
+
Ir

10


Hình 1.1. Bộ khuếch đại thuật toán

Trong đó
Ud

: điện áp vào hiệu

UP, IP : điện áp, dòng điện vào cửa thuận
UN, IN : điện áp, dòng điện vào cửa đảo
Ur, Ir

: điện áp, dòng điện của tín hiệu ra

Bộ khuếch đại lý tưởng thường có những tính chất như sau:
+Trở kháng của đầu vào của mạch
+Trở kháng ra của mạch

ZV = ∞

ZR =0

+Hệ số khuếch đại điện áp

K0 = ∞

Để đánh giá khả năng khuếch đại của mạch giữa bộ khuếch đại thuật toán
lý tưởng so với bộ lý tưởng ta thường dùng những tham số đặc trưng của mạch

KĐTT.
Đặc tuyến quan trọng nhất của khuếch đại thuật toán là đặc tuyến truyền
đạt điện áp như hình Hình 1.2.
Ur
Ud
Urmax
Urmin
Vài mV
11


-Vài mV
0

Hình 1.2. Đặc tuyến truyền đạt của bộ KĐTT

Đặc tuyến truyền đạt của mạch khuếch đại thuật toán gồm hai đường cong.
Mỗi đường cong gồm một đoạn nằm ngang và 1 đoạn dốc. Tại những điểm trên
đoạn ngang thì điện áp ra của bộ khuếch đại không đổi và xác định trong khoảng
giá trị Urmin đến Urmaxkhi thay đổi điện áp vào . Đối với đoạn dốc biểu thị sự
phụ thuộc của điện áp ra và điện áp vào, với góc nghiêng xác định hệ số khuếch
đại của KĐTT(khi không có hồi tiếp ngoài).
1.2 Các tham số và tính chất cơ bản của khuếch đại thuật toán
1.2.1.Hệ số khuếch đại hiệu K0
Hệ số khuếch đại hiệu khi không phản hồi và không tải, được xác định theo
biểu thức sau:
U
Ur
K0 = r =
U d U P −U N

U r
U

= P
− U r
 U N

Khi U N = 0
Khi U P = 0

Ở tần số thấp, K0 = K00 thường có giá trị trong khoảng 103 đến 106.
Điện áp ra Ur chỉ tỷ lệ với Ud trong dải điện áp

U r min ÷ U r max

nào đó, dải điện

áp này gọi là dải biến đổi điện áp ra của bộ khuếch đại thuật toán. Ngoài dải đó,
12


điện áp ra không đổi và không phụ thuộc vào điện áp vào, tương ứng với bộ
khuếch đại điện áp làm việc ở trạng thái bão hòa.
Đối với điện áp một chiều và điện áp có tần số thấp thì K 0 không phụ thuộc
vào tần số và K0 = K00 Khi tần số tăng đến một giá trị nào đó thì K 0 giảm. Ở tần
số giới hạn

K 0 = K 00 / 2

. Vì tần số giới hạn dưới của bộ khuếch đại thuật toán

fd = 0 nên tần số giới hạn trên đúng bằng độ rộng dải tần B. khi hệ số khuếch đại
K0 giảm theo tần số thì giữa Ur và Ud cũng xuất hiện một góc lệch pha phụ thuộc
tần số. Trong những điều kiện nhất định, góc lệch pha này sẽ ảnh hưởng đến tính
sự ổn định của bộ khuếch đại thuật toán
1.2.2. Đặc tính biên độ tần số
Các tầng khuếch đại nằm trong bộ khuếch đại thuật toán thường có tần số
giới hạn khác nhau. Đặc tính tần số của bộ khuếch đại thuật toán là đặc tính tần
số thành phần của của từng tầng .
Mô hình của bộ khuếch đại thuật toán trên hình hình 1.3 để xác định đặc
tuyến tần số. Đây là bộ KĐTT gồm một tầng khuếch đại lý tưởng có hệ số
khuếch đại K0 = K00, không phụ thuộc vào tần số và ba khâu lọc thông thấp riêng
rẽ đặc trưng cho các điện trở và tụ điện tạp tán .Trong hình hình 1.3 tam giác +1
biễu diễn các khâu ghép điện không phụ thuộc vào tần số và có hệ số truyền đạt
bằng 1. theo hình đó, có thể viết biểu thức biễu diến sự phụ thuộc của K 0 theo
tần số:
K00
+1
+1
+1
C1

R1

13


C2

R2
C3

R3
+

Hình 1.3. Mô hình bộ khuếch đại thuật toán

K 0 = K 00 +

Trong đó

1
1+

jf
fα 1

+

1
1+

jf
fα 2

fα 1 , fα 2 , fα 3

+

1
1+

jf
fα 3

Là tần số giới hạn của ba khâu lọc thông thấp

Khi K0 giảm khi tần số tăng và K0 = 1 khi f = fT (fT là tần số giới hạn quá
độ). Đồng thời khi tần số tăng thì góc lệch pha φ giữa U r và Ud cũng tăng về trị
số tuyệt đối. Tóm lại có thể minh họa đặc tính biên độ - tần số và pha - tần số
của bộ khuếch đại thuật toán như hình 1.3, trong đó giả thiết

f α 1 << f α 2 << f α 3

.

Hình 1.4 biễu diễn đặc tuyến biên độ tần số dưới dạng đồ thị Bode. Ta thấy rằng,
khi

f > fα 1

thì hệ số khuếch đại giảm với độ dốc -20dB/Decade, tiếp tục khi
14


f > fα 2

và

f > fα 3

thì K0 lần lượt giảm với độ dốc -40dB/Decade và

-60dB/Decade. mặt khác khi tần số tăng thì góc lệch pha φ giảm. Ta đặc biệt
quan tâm tới góc pha

ϕ = − 180 0

, vì lúc này Ur và Ud ngược pha, do đó các cửa

thuận và cửa đảo của bộ khuếch đại thuật toán thay đổi tác dụng của chúng.
K0(dB)
K00
-20dB
-40dB
-60dB
logf
logf
φ
fα1
fα2
fα3
0
-450
-900
-1350
-1800
-2250
-2700

Hình 1.4. Đặc tuyến biên độ - tần số của bộ KĐTT fα1
15


1.2.3 Hệ số khuếch đại đồng pha
Nếu đặt vào cửa thuận và cửa đảo của bộ khuếch đại thuật toán các điện áp
bằng nhau, nghĩa là:
≠

Up = UN =Ucm 0
Quan hệ giữa điện áp ra và điện áp vào được thể hiện trên hình sau với hệ
số khuếch đại đồng pha được xác định theo công thức sau :
Ur
Ucm
Ucm max
0
Hình 1.5. Quan hệ giữa điện áp ra và điện áp đồng pha
Ucm min
cm

K

=

∆Ur
∆U cm

16

Hệ số khuếch đại đồng pha Kcm không vượt quá hệ số khuếch đại hiệu K00.
1.2.4 Hệ số nén đồng pha
Để đánh giá giữa bộ khuếch đại thực và với bộ khuếch đại lý tưởng (K cm =
0) về khả năng làm việc, ta thường dùng hệ số nén đồng pha G ( còn ký hiệu
CMRR), với giá trị như sau.
G=

K0
K cm

Thường G = 103 - 105
Vì K0>0, Kcm có thể nhận giá trị âm hoặc dương vậy nên G cũng có thể âm
hoặc dương. Theo định nghĩa về hệ số khuếch đại hiệu và hệ số khuếch đại đồng
pha, ta có thể viết:
∆U r =

Cho
G=

1.2.5.

du r
du r
∆U D +
∆U cm = K 0 ∆U d + K cm ∆U cm
du d K cm = const
ducm K 0 = const

∆U r = 0

, rút ra:

K0
∆U cm
=−
K cm
∆U d U r 0 = const

Điện trở vào hiệu, điện trở vào đồng pha, và điện trở ra
Điện trở vào hiệu rd và điện trở vào đồng pha rcm được định nghĩa lần lượt

theo biểu thức :
 ∆U P
 ∆I
 P
rd = 
 ∆U N
 ∆I N

Khi U N = 0
Khi U P = 0

17


rcm =

∆U P ∆U N

=
∆I P
∆I N

Khi U P = U N = U cm

Điện trở ra của bộ khuếch đại thuật toán r r cho khả năng đánh giá sự biến
thiên của điện áp ra theo tải và được xác định theo biểu thức.
rr =

∆U r
∆I r

1.2.6 Dòng điện tĩnh, Điện áp vào lệch không
Dòng điện tĩnh là giá trị trung bình của dòng điện vào cửa thuận và dòng
điện vào cửa đảo:
It =

IP + IN
2

với UP = UN = 0

Dòng vào lệch không là hiệu của các dòng điện tĩnh ở hai cửa của bộ
khuếch đại thuật toán:
I0 = I P − I N

với UP = UN = 0

Thông thường thì I0 = 0,1It.

Dòng lệch không phụ thuộc vào nhiệt độ vì vậy khi nhiệt độ thay đổi, trị số
của dòng lệch không thay đổi theo. Hiện tượng này được gọi là hiện tượng trôi
dòng lệch không. Để đánh giá mức trôi dòng lệch không ta thường dùng hệ số

nhiệt của dòng lệch không

dI 0
dt 0

có thứ nguyên là

nA/ 0 C

.

Theo như lý thuyết ta có UP = UN = 0 thì Ur vẫn khác không. Lúc này điện
áp ra do điện áp lệch không ở đầu vào gây nên. Điện áp lệch không U 0được xác
định là hiệu điện áp cần phải đặt giữa hai đầu vào để cho Ur = 0.
U0 = UP –UN khi Ur = 0

18


Điện áp lệch không cũng phụ thuộc nhiệt độ, do đó cũng có hiện tượng trôi

điện áp lệch không, được đặc trưng bởi tham số

dU 0
dt 0

, thông thường

dU 0
= (1 ÷ 10) µV
dt 0

Như vậy ta có tham số của bộ KĐTT được định nghĩa giống như tham số
của bộ khuếch đại vi sai. Do tầng vào bộ khuếch đại thuật toán luôn là tầng
khuếch đại vi sai.
1.3 Ảnh hưởng của dòng điện tĩnh và điện áp lệch không
1.3.1 Tác động của dòng điện tĩnh trong khuếch đại thuật toán
Trong thực tế khi tính toán khếch đại thuật toán ta thường bỏ qua sai số mà
lấy giá trị lý tưởng . Nguyên nhân của sai số này chủ yếu là do điện áp lệch
không ,dòng điện tĩnh và hiện tượng trôi gây ra .
Thực chất dòng I

P

,IN

của là dòng base của transistor của KĐTT.Dòng tại
N

cửa thuận và dòng tại cửa đảo I gần bằng nhau. Các dòng tĩnh IP , IN sẽ gây ra
sụt áp đối với các cửa vào. Do sự khác nhau đó của các điện trở cửa P , cửa N
mà sụt áp cũng khác nhau. Hiệu điện thế của chúng là điện áp lệch không. Vì
vậy để giữ cho điện áp lệch không nhỏ thì bộ khuếch đại đảo không đấu trực
tiếp cửa thuận xuống đất mà phải đấu qua một điện trở R 2,khi đó R2 sẽ có trị số
bằng điện trở vào của đảo nghĩa là:
R2 =

R1 .RN
R1 + R N

Lúc đó dòng tĩnh gây ra trên 2 đầu tới

các sụt áp là IN(R1//RN) và

IP(R1//RN). Thường IP = IN nên sụt áp đó có giá trị gần bằng nhau. Lúc này trên
đầu vào bộ khuếch đại có thêm điện áp đồng pha Ucm = I1(R1//RN)
19


Thực tế

IP ≠ IN

nên dòng tĩnh I0 = IP – IN còn gây ra một hiệu điện áp ở đầu

vào gọi là điện áp lệch không U0.Viết phương trình dòng điện cho nút N
UV − U 0 U r − U 0
+
R1
RN

Ur = −

Suy ra

 R 

RN
U V + 1 + N U 0
R1
R1 


So sánh công thức điện áp ra khi ảnh hưởng của điện áp lệch không và lý
tưởng ở mục trước ta tìm được sai số do điện áp lệch không gây ra trên đầu ra:
 R
U r 0 = 1 + N
R1



U 0


Hệ số khuếch đại K’ càng lớn thì sai số này càng lớn. Đối với bộ khuếch
đại thuận, sai số đó cũng được xác định theo trên. Chú ý rằng U 0 có thể lấy dấu
bất kỳ tùy thuộc vào quan hệ lớn bé giữa IP và IN
1.3.2 Các mạch bù lệch không
Việc bù điện áp lệch không được thực hiện dựa theo nguyên tắc mắc một
trong hai đầu vào của bộ khuếch đại thuật toán với một nguồn điện áp biến đổi
để có được điện áp ra có giá trị bằng điện áp lệch không và ngược dấu với dấu
của nó (-U0). Trường hợp cả hai cửa vào của bộ khuếch đại thuật toán để trống
thì mắc bù vào một cửa khác có liên quan với cửa vào như hình H1.6c biễu diển
mạch bù như vậy. Trong các sơ đồ trên phải chọn R 3>> R2 để khỏi ảnh hưởng
đến quá trình làm việc bình thường của mạch, thường chọn R 2 khoảng một đến
vào trăm Ω, R3 khoảng vài trăm kΩ.
Sau khi đã khử ảnh hưởng của dòng tĩnh và điện áp lệch không, nguyên

nhân gây sai số còn lại là hiện tượng trôi .
Sai số này được xác định theo biểu thức sau
 R 
∆U r 0 = ∆U 0 1 + N  − ∆I 0 RN
R1 

20


∆U 0
∆I 0

: lượng trôi của điện áp lệch không.
: lượng trôi của dòng lệch không.

Biến đổi cong thức trên ta có:
∆U r 0 =

R0 
R 
1 + 1 [ ∆U 0 − ∆I 0 ( R1 // RN ) ]
R1  RN 

Ur
UV
+
-

Hình 1.6.Các mạch bù lệch không
R1

RN
N
R3
+
R2
P
RN
Ur
+
UV
b)
R1
R2
R3

21


+
P
Ur
UV1
+
R2
UV2
+
P
R3
a)
c)

Từ đây rút ra nhận xét sau: Nếu tín hiệu có trở kháng lớn (R1//RN lớn) thì
điện áp sai số đầu ra do trôi dòng lệch không ở đầu vào gây ra. Ngược lại, nếu
tín hiệu có trở kháng nhỏ (R1 nhỏ) thì sai số đầu ra chủ yếu do điện áp lệch
không ở đầu vào. Do đó khi cần khuếch đại dòng một chiều nhỏ thì chọn R 1//RN
nhỏ, nếu cần khuếch đại một chiều nhỏ thì thì chọn R1 lớn.
Trong bộ khuếch đại xoay chiều,ta không cần quan tâm đến bù lệch không.
22


CHƯƠNG II. GIỚI THIỆU VỀ MODULE THÍ NGHIỆM ITF-202B
2.1 Mô tả chung về hoạt động của khuếch đại thuật toán.
2.1.1 Thông số kỹ thuật.
Mạch khuếch đại.
Hệ thống mạch : Mạch khuếch đại đảo, mạch khuếch đại thuận.
Đầu vào tối đa của mạch : ±15V.
Mạch lọc.
Hệ thống mạch: Loại nguồn điện áp.
Đầu vào tối đa: ±15V.
Đặc điểm suy hao: -12dB/oct.
Dải tần số: 1kHz đến 10kHz.
Mạch dao động cầu Wien.
Loại dao động: Mạch dao động cầu Wien.
Đầu vào cực đại: 1kHz đến 50kHz.
Biên độ dao động ở mức thấp: 5V đến 7V.
Mạch biên độ ổn áp: giới hạn diode.
Mạch tích phân-vi phân.
23

Hệ thống mạch: khuếch đại nghịch và khuếch đại thuận.
Điện áp vào cực đại: ±15V.
Mạch tích phân với dải tần : các tần số cao hơn hoặc bằng 16Hz.
Mạch vi phân với dải tần: tần số nhỏ hơn hoặc bằng 16Hz.
Nguồn điện áp một chiều.
Điện áp vào: 1.0V ± 5%.
Mạch ra sử dụng mạch khuếch đại thuật toán: giá trị lớn nhất 2mA.
Nguồn cung cấp.
Cung cấp nguồn điện áp tiêu chuẩn: AC100V tới AC240V.
Tần số tín hiệu: 50/60Hz.
Mức độ tiêu thụ năng lượng: 15VA Max.
Sơ đồ mạch.

Hình 2.1. Module thí nghiệm khuếch đại thuật toán ITF
Điều kiện môi trường.


Nhiệt độ hoạt động và phạm vi độ ẩm: 0
Đặc điểm hoạt động của mạch.
Mạch hoạt động tương đương như hình.

24

→



+40 C

Hình 2.2.Mạch tương đương của khuếch đại thuật toán
Trở kháng vào Zi : vô cùng.
Trở kháng ra Z0: 0.
Điện áp khuếch đại : vô cùng.
Điện áp đầu vào mạch bù : 0
Dòng đầu vào : 0
Tần số tín hiệu : vô cùng
2.1.2 Các khối của modul thí nghiệm
Xét mạch khuếch đai thuật toán.

25