Mô tả:
giới thiệu tổng quan về opamp nhóm noname
Chương 5:
Op-amp ứng dụng
Biên soạn: Nhóm Noname
Nhóm Thực Hiện: Nhóm Noname
STT
Họ & Tên
MSSV
1
Lâm Thị Diễm
1020031
2
Nguyễn Tấn Đạt
1020045
3
Trần Khánh Hòa
1020068
4
Trần Lê Bảo Duy
1020033
5
Hồ Quốc Vương
1020278
6
Phan Lý Trúc Anh
1020005
7
Nguyễn Minh Quân
1020171
8
Trần Nguyễn Thúy Anh
1020008
9
Trần Hoàng Bạch Lê
1020100
10
Hứa Thị Ẽn
1020055
11
Ngô Minh Anh
1020003
12
Đặng Đào Trâm Anh
1020002
13
Võ Phan Thanh Duy
1020035
14
Nguyễn Hoàng Minh Trí
1020241
15
Biên soạn: Nhóm Noname
Bùi Tuấn
1020250
Phân công
Làm Bài tập + Experiment
Làm slide thuyết trình
Dịch sách
Đọc bản dịch, tổng hợp và lập
dàn ý cho slide
5-1. Lời mở đầu
5-2. Điện thế offfset ngõ vào
5-3. Dòng phân cực ngõ vào
5-4. Dòng offset ngõ vào
5-5. Điện thế offset ngõ vào tổng cộng
5-6. Độ lệch nhiệt
5-7. Ảnh hường của nguồn tới điện áp offset ngõ vào
5-8. Thay đổi điện thế và dòng offset ngõ vào theo
thời gian
5-9. Những thông số nhạy điện thế nguồn và nhiệt độ
khác
5-10. Nhiễu
5-11. Cấu hình chế độ chung và tỉ số truất thải chế độ
chung
Biên soạn: Nhóm Noname
Trong chương trước chúng ta tìm hiểu về Opamps và những tính chất, cũng như ứng dụngcủa
nó.
Tuy nhiên, ta mới chỉ nghiên cứu op-amp dưới
điều kiện lý tưởng với các thuộc tính mong
muốn. Trong thực tế không được như vậy, ta sẽ
gặp nhiều vấn đề khiến ngõ ra bị nhiễu. Một
trong vấn đề ta gặp phải là điện thế offset ngõ
vào.
VD: micro để yên vẫn phát ra tiếng rè chứng tỏ
có điện thế gây ra điện thế offset.
Biên soạn: Nhóm Noname
Vì vậy, trong chương này chúng ta sẽ bàn
luận về thuộc tính của op-amps ứng dụng đã
gây ra điện thế ngõ ra offset.
Và để xử lí vấn đề này, Chúng ta sẽ nghiên
cứu việc thêm vào op-amp một mạch điện
một cách hiệu quả, đặc biệt nếu nó được sử
dụng trong mạch khếch đại DC.
Biên soạn: Nhóm Noname
Điện thế ngõ vào offset Vio là điện thế ngõ vào vi
sai tồn tại giữa 2 ngõ vào của một op-amp khi
chưa được cấp nguồn.(Nhìn hình 5.1a).
Điện thế ngõ ra offset là Voo. Nó được gây ra
bởi Vio. Khi Vio qua Op-amp thì được khuếch đại
lên nhiều lần gây nên Voo. Hình 5.1 b cho thấy
điện thế ngõ ra offset trong op-amps không hồi
tiếp.
Biên soạn: Nhóm Noname
+
-
+Vcc
+Vcc
+
+
-
A
Vio
-
A
RL
RL
-VEE
Voo
-VEE
Biên soạn: Nhóm Noname
Điện thế ngõ ra offset Voo là điện thế DC, có
thể dương hoặc âm tùy thuộc vào Vio,
không thể đoán trước được. Cho nên trên
datasheets Vio có giá trị tuyệt đối tối đa.
Ví dụ: ở 741 Vio tối đa là 6mV, trong khi con
740 Vio tối đa là 20mV, ở đây nghĩa là điện
thế tối đa khác nhau giữa 2 thiết bị ngõ vào
trong op-amps 741 có thể lớn đến 6mV DC.
Còn 740 thì tối đa là 20mV
Biên soạn: Nhóm Noname
Điện thế offset ngõ ra là điện thế ta không
mong muốn. Do đó chúng ta cần áp vào điện
thế các ngõ vào vi sai ở biên độ và phân cực
một cách chính xác, để giảm điện thế ngõ ra
offset về 0. Giá trị đó được xem là điện
thế offset ngõ vào.
Để làm được điều đó, chúng ta cần mạch điện
ở thiết bị đầu vào của op-amps nó sẽ giúp
chúng ta linh hoạt để đạt được Vio đúng biên
độ và phân cực. Mạch như thế được gọi là
mạch bù điện thế ngõ vào offset ( input offset
voltage compensating network).
Biên soạn: Nhóm Noname
•
•
Tới khi chúng ta đưa ngõ vào chính xác
trong op-amps nó sẽ giúp điện thế offset
được cân bằng, chúng ta sẽ giảm điện thế
ngõ ra offset Voo về 0. Op-amps khi đó
được gọi là “nulled” (làm về 0) hoặc
“balanced” (làm cân bằng).
Giá trị Vio trong op-amps của các loại giống
nhau không thể giống về biên độ và phân
cực bởi sự sản xuất hàng loạt nhưng nó sẽ
cho giá trị tối đa ít hơn trong datasheets.
Biên soạn: Nhóm Noname
Trước khi chúng ta bắt đầu thiết kế một
mạch bù điện thế, lưu ý đối với những opamps có chân offset null thì không cần
mạch bù như 741, 748, 777 và 201. Đối với
loại op-amps 741 biến trở 10k Ω làm cầu
phân thế được đặt vào chân 1, 5 và con
chạy được nối với nguồn âm ở chân 4, được
biểu diễn ở hình 5.2. Điều chỉnh nút vặn để
đưa ngõ ra về 0 (nulled output).
Biên soạn: Nhóm Noname
+Vcc
3
2
+
1
6
741
Voo=0V
4
-VEE
10kΩ
RL
5
Biên soạn: Nhóm Noname
mạch bù điện thế offset của op-amps được
biểu diễn ở hình 5.3 gồm biến trở Ra và các
điện trở Rb, Rc .
Nếu chúng ta đang có ý định để làm cho việc
sử dụng của op-amps như một bộ khếch đại
đảo, mạch bù phải kết nối các thiết bị đầu vào
không đảo dấu của op-amps. Mạch điện
trong hình 5.3 có thể được sử dụng như một
bộ khếch đại không đảo dấu khi các mạch bù
được kết nối với thiết bị đầu vào đảo dấu của
op-amps.
Biên soạn: Nhóm Noname
Phân giải mạch bù:
Điện trở tối đa theo định lý thevenin xảy ra khi
con chạy ở trung tâm biến trở, thể hiện ở hình
5-4a. Khi đó :
Rmax =(Ra /2) // (Ra /2) = Ra /4
Điện áp tương đương Vmax theo định lí thevenin
tối đa bằng Vcc hoặc –VEE khi con chạy ở vị trí cao
nhất hoặc thấp nhất của biến trở.(Hình 5-4(b)
và(c)).
Ta có: |Vcc|= |-VEE| nên đặt |Vcc|=|-VEE|= V=Vmax
Biên soạn: Nhóm Noname
Tiếp theo chúng ta vẽ lại mạch bù bằng cách sử
dụng điện thế và điện trở thevenin tối đa như hình
5-5. Áp dụng quy tắc điện áp trong mạch điện
như hình 5-5 chúng ta có được :
Rmax
T
Rb
V2
Rc
Vmax
Hình 5.5
Biên soạn: Nhóm Noname
Ở đây V2 được thể hiện như 1 chức năng
thevenin tối đa và trở kháng Rmax nhưng giá
trị tối đa của V2 có thể bằng Vio khi |V1-V2| =
Vio khi đó phương trình 5-1 trở thành :
Biên soạn: Nhóm Noname
Có quá nhiều ẩn số trong phương trình 5-2,
để đơn giản hóa 5-2 chúng ta hãy giả sử rằng
Rb > Rmax > Rc. Ở đây Rmax = Ra /4. Có nghĩa là
Rb > Rmax khi Rmax= Ra /4. Do đó giả sử trên
là hợp lệ. Bằng cách sử dụng giả thiết này
chúng ta có thể nói rằng Rmax + Rc+ Rb xấp xỉ
Rb .
Biên soạn: Nhóm Noname
Do đó phương trình 5-2 có thể viết lại:
Vio = Rc . Vmax/Rb
(5-3)
Ở đây Vmax =V=|Vcc|=|VEE|
(5-4)
Lưu ý rằng Vio phụ thuộc vào cường độ của
nguồn điện áp cung cấp + Vcc và –VEE
Phương trình 5-4 sẽ được dùng để thiết kế
mạch bù (compensating) .
Biên soạn: Nhóm Noname
Thiết kế mạch bù dùng op-amps LM307.
Op-apms sử dụng có điện thế ± 10V.
Bài giải :
Giá trị tối đa của Vio trong bảng datasheet của
LM307 là 10mV. Giá trị của: V= |Vcc|=|Vee|=10V.
Áp dụng 5-4 ta có:
Biên soạn: Nhóm Noname
Nếu ta chọn Rc= 10Ω , giá trị của Rb sẽ là :
Rb = 1000.Rc = 10000Ω.
Khi Rb > Rmax , ta chọn Rb=10Rmax , ở đây
Rmax=Ra /4.
Rb=10Ra / 4.
Ra=Rb / 2.5= 4kΩ.
Biên soạn: Nhóm Noname
- Xem thêm -