Bộ khuếch đại thuật toán để lặp lại thế năm 2024
Was this document helpful? Show Was this document helpful? BÁO CÁO THỰC NGHIỆM 5 Bộ khuếch đại thuật toán
•Nhiệm vụ: Tìm hiểu nguyên tắc hoạt động và các đặc trưng cơ bản của bộ khuếch đại thuật toán A-741 •Bản mạch thực nghiệm: A5-1 •Các bước thực nghiệm: 1.1 Đo thế OFFSET -Cấp nguồn ±12V cho mảng sơ đồ A5-1. Chú ý cắm đúng phân cực nguồn. - Đặt máy phát tín hiệu ở chế độ: phát sóng dạng vuông, tần số phát 1kHz, biên độ ra 4V. - Nối các chốt I+ và I- với K và L, để nối cả hai lối đảo và không đảo của bộ khuếch đại thuật toán xuống đất. - Bật điện thiết bị chính. Đo giá trị điện thế lối ra Voffset (ra). Tính giá trị: Voffset (vào) = Voffset (ra)/Ao A0 là hệ số khuếch đại hở của khuếch đại thuật toán, Ao của IC-741 cỡ 2.105. Voffset (ra) = 11 V Voffset (vào) = Voffset (ra) / Ao = 11 / 2.105 \= 0.055 mV 1.2 Đo đáp ứng biên độ - Nối chốt I+ với H, để cấp thế từ biến trở P1 vào lối vào không đảo IC1. - Nối chốt I- với K, để nối đất với lối vào đảo. 69
Opamp là viết tắt của operational amplifier hay khuếch đại thuật toán. Đây là một mạch khuếch đại “DC-coupled” (tín hiệu đầu vào bao gồm cả tín hiệu BIAS) với hệ số khuếch đại rất cao, có đầu vào vi sai, và thông thường có đầu ra đơn. Trong những ứng dụng thông thường, đầu ra được điều khiển bằng một mạch hồi tiếp âm sao cho có thể xác định độ lợi đầu ra, tổng trở đầu vào và tổng trở đầu ra. Opamp về cơ bản là một thiết bị khuếch đại điện áp được thiết kế để sử dụng với các linh kiện phản hồi bên ngoài như điện trở và tụ điện giữa các đầu ra và đầu vào của nó. Các linh kiện phản hồi này xác định chức năng kết quả hoặc “thuật toán” của bộ khuếch đại và nhờ các cấu hình phản hồi khác nhau là điện trở, điện dung hay cả hai, bộ khuếch đại có thể thực hiện nhiều hoạt động khác nhau, từ đó có tên gọi khuếch đại thuật toán. IC OPAMP LM318N Ở Op Amp thường có những ưu điểm như:
Cấu tạo của Op Amp
Nguyên lý hoạt động của Op Amp Dựa trên các ký hiệu của Op-Amp, bạn có thể hiểu rằng tín hiệu ngõ ra V0 được đưa vào như sau:
Đặc tính của nó thể hiện đặc biệt ở 3 vùng:
Ký hiệu Op Amp Trên thực tế, người ta chỉ ra rằng rất ít khi dùng Op Amp làm việc ở trạng thái vòng hở. Bởi vì số khuếch đại áp lớn nhưng điện áp ở ngõ vào lại quá bé. Chỉ cần một tín hiệu nhiễu nhỏ sẽ làm đủ điện áp ngõ ra ở vùng bão hòa âm, dương. Do đó, mạch khuếch đại sẽ dễ bị tạo xung và bị dao động. Người ta thường làm việc ở chế độ khuếch đại tuyến tính. Lúc làm việc ở chế độ này người ta sẽ làm việc phản hồi âm để giảm hệ số khuếch đại vòng hở xuống mức phù hợp. Vùng làm việc tuyến tính của Op Amp lúc này sẽ được rộng ra và Op Amp sẽ hoạt động Đặc tính của Op Amp Độ lợi vòng lặp hở: Độ lợi vòng lặp hở là độ lợi của opamp không có phản hồi dương hoặc âm. Opamp lý tưởng sẽ có độ lợi vòng lặp hở vô hạn nhưng thông thường nó nằm trong khoảng từ 20.000 đến 200.000. Trở kháng đầu vào: Đây là tỷ số giữa điện áp đầu vào và dòng điện đầu vào. Giá trị này phải là vô hạn mà không có bất kỳ sự rò rỉ nào của dòng điện từ nguồn cấp đến các đầu vào. Nhưng sẽ có một vài sự cố rò rỉ vài pico ampe trong hầu hết các opamp. Trở kháng đầu ra: Opamp lý tưởng phải có trở kháng đầu ra bằng không mà không có bất kỳ nội trở nào. Để nó có thể cung cấp đầy đủ dòng điện cho tải kết nối với đầu ra. Chiều rộng băng tần: Opamp lý tưởng phải có đáp ứng tần số vô hạn để có thể khuếch đại bất kỳ tần số nào từ tín hiệu DC đến tần số AC cao nhất. Nhưng hầu hết opamp có băng thông hạn chế. Giá trị bù: Đầu ra của opamp phải bằng không khi chênh lệch điện áp giữa các đầu vào bằng không. Nhưng trong hầu hết các opamp, đầu ra sẽ không bằng 0 khi tắt và sẽ có một ít điện áp. Ứng dụng của Op Amp Người ta dùng Op Amp như một khối mạch điện để dễ dàng hơn trong việc tính toán các thông số của các phần tử có trong mạch. Các Op Amp đầu tiên có thể dùng như một khối mạch điện nếu như nó là một khối khuếch đại vi sai và có đủ độ lớn. Ở các mạch sau, giới hạn của tầng khuếch đại sẽ lớn hơn, nó bị áp đặt vào những dải thông số ở mỗi mạch. Việc thiết kế Op Amp sẽ giống như mọi mạch. Các đặc tính trong mạch sẽ được vẽ ra trước những gì mà mạch buộc phải thực hiện. Ví dụ, độ lợi cần là 100 lần, sai số thấp hơn 5% thì nó sẽ thay đổi ít hơn 1% khi nhiệt độ thay đổi, tổng trở đầu vào cần lúc này không nhỏ hơn 1 MΩ. Tất nhiên, các mẫu mạch được ứng dụng sẽ được thực hiện chặt chẽ và thử nghiệm. Những thay đổi sẽ được tính toán đạt hay tăng cường các đặc tính khác nhau. Mạch khuếch đại thuật toán dùng để làm gì?Từ khi mới ra đời, mạch khuếch đại thuật toán được thiết kế để thực hiện các phép tính bằng cách sử dụng điện áp như một giá trị tương tự để mô phỏng các đại lượng khác. Do đó, nó mới được đặt tên là "Mạch khuếch đại thuật toán". Bộ khuếch đại thuật toán có ưu điểm gì?- Bộ khuếch đại thuật toán cho phép khuếch đại được tín hiệu có công suất rất nhỏ mà không làm suy giảm tín hiệu do bị tiêu hao năng lượng ở lối vào và dòng điện lối ra không bị suy giảm do tiêu hao năng lượng trong mạch khuếch đại khi nó được nối với tải. Thế nào là bộ khuếch đại thuật toán?- Bộ khuếch đại thuật toán là bộ khuếch đại có hệ số khuếch đại tuỳ chỉnh, thực hiện được nhiều chế độ khuếch đại với hệ số khuếch đại lớn. Nhờ có tính đa dạng và linh hoạt, bộ khuếch đại thuật toán được xem như là bộ khuếch đại có nhiều ứng dụng nhất. Op amp cm là viết tắt của tử gì?Opamp là viết tắt của operational amplifier hay khuếch đại thuật toán. Đây là một mạch khuếch đại “DC-coupled” (tín hiệu đầu vào bao gồm cả tín hiệu BIAS) với hệ số khuếch đại rất cao, có đầu vào vi sai, và thông thường có đầu ra đơn. |
