BÀI 19. KHUẾCH ĐẠI THUẬT TOÁN

PHẦN I. CÁC CÂU HỎI TRONG SGK

KHỞI ĐỘNG

CH1: Trong các mạch điện tử người ta thường sử dụng các khuếch đại thuật toán. Trình bày những hiểu biết của em về khuếch đại thuật toán

I. KHUẾCH ĐẠI THUẬT TOÁN

CH1: Khuếch đại thuật toán có kí hiệu như thế nào?

CH2: Trình bày nguyên lí làm việc của khuếch đại thuật toán

II. ỨNG DỤNG CỦA KHUẾCH ĐẠI THUẬT TOÁN

CH1: Trình bày ứng dụng của mạch khuếch đại đào và không đảo

CH2: Phân biệt mạch khuếch đại đảo và không đảo

CH3: Trình bày ứng dụng của mạch cộng.

CH4: Phân biệt mạch cộng đảo và mạch cộng không đảo

CH5: Trình bày ứng dụng của mạch trừ tín hiệu

CH6: Viết biểu thức điện áp ra của mạch trừ ở hình 19.7

CH7: Trình bày ứng dụng của mạch so sánh

CH8: Phân biệt mạch so sánh đảo và mạch so sánh không đảo

LUYỆN TẬP

CH1: Trong một mạch khuếch đại đảo, tín hiệu U_vào là sóng hình sin có biên độ 4 V, R₂ = 1 k và R₁ = 200 . Hãy vẽ dạng sóng tín hiệu vào và tín hiệu ra trên cùng một đồ thị.

CH2: Trong một mạch khuếch đại không đảo, tín hiệu U_vào là sóng hình sin có biên độ 4 V, R₂ = 500 và R₁ = 200 . Hãy vẽ dạng sóng tín hiệu vào và tín hiệu ra trên cùng một đồ thị.

CH3: Mạch cộng không đảo 3 đầu vào có các điện áp vào U₁ = 3 V, U₂ = 6 V, U₃ = 2 V. Các điện trở R₁ = R₂ = R₃ = 100 và R = R_ht = 200 . Hãy xác định điện áp ở đầu ra.

CH4: Với một mạch trừ dùng khuếch đại thuật toán, nếu R₁ =R₂ = 100 và R₃ = R₄ = 200 Ω, tín hiệu vào U₁ = 3 V và U₂ = 5 V thì điện áp ra có giá trị bao nhiêu?

CH5: Một mạch so sánh đảo dùng khuếch đại thuật toán có nguồn cấp là +9 V và –9 V, nếu đặt điện áp ngưỡng ở đầu không đảo là 2 V, điện áp vào ở đầu vào đảo có giá trị là 1 V. Hỏi giá trị điện áp ra là bao nhiêu?

VẬN DỤNG

CH1: Tìm hiểu các ứng dụng của mạch khuếch đại thuật toán trong thực tế và chia sẻ hiểu biết của em với các bạn trong lớp.

PHẦN II. 5 PHÚT GIẢI BÀI

KHỞI ĐỘNG

CH1: Khuếch đại thuật toán là một khối khuếch đại điện áp tích hợp có độ lợi rất cao, được sử dụng rộng rãi trong các mạch điện tử do tính linh hoạt và hiệu suất cao

I. KHUẾCH ĐẠI THUẬT TOÁN

CH1: 

CH2: Khuếch đại thuật toán thực hiện khuếch đại sự chênh lệch điện áp giữa hai đầu vào đảo và không đảo, sau đó đưa kết quả tới đầu ra (U). Khi có tín hiệu đưa đến đầu vào không đảo thì tín hiệu ra cùng dấu với tín hiệu vào. Khi có tín hiệu đưa đến đầu vào đảo thì tín hiệu ra đào dấu với tín hiệu vào. Hệ số khuếch đại của khuếch đại thuật toán có thể lên tới 10⁶.

II. ỨNG DỤNG CỦA KHUẾCH ĐẠI THUẬT TOÁN

CH1:

Ứng dụng mạch khuếch đại đảo: Khuếch đại tín hiệu điện áp DC hoặc AC; Mạch lọc tích cực; Mạch tạo dao động; Mạch so sánh; Mạch tích hợp; Mạch vi phân

Ứng dụng mạch khuếch đại không đảo: Khuếch đại tín hiệu điện áp DC hoặc AC; Mạch lọc thụ động; Mạch theo dõi điện áp; Mạch đệm 

CH2:

CH3: sử dụng khuếch đại thuật toán để thực hiện phép cộng đối với các tín hiệu điện áp ở đầu vào.

CH4: 

CH5: sử dụng khuếch đại thuật toàn để thực hiện phép trừ đối với các tín hiệu điện áp ở đầu vào.

CH6:

CH7: so sánh hai điện áp hoặc dòng điện và tạo ra tín hiệu đầu ra cho biết điện áp hoặc dòng điện nào cao hơn, mạch so sánh đóng vai trò quan trọng trong việc thực hiện nhiều chức năng khác nhau trong các mạch điện tử, thiết bị điện tử, và các hệ thống tự động hóa

CH8: 

LUYỆN TẬP

CH1:

  = -20 (V)

CH2: 

U_vào = 4V     U_ra =

CH3:

CH4: 

CH5: Ta có U_vào = 1V               U_n = 2V

• U_n > U_vào

• U_ra = +E = +9V

VẬN DỤNG

CH1:

- Khuếch đại âm thanh: Op-amp được sử dụng rộng rãi trong các bộ khuếch đại âm thanh, giúp tăng cường tín hiệu âm thanh từ micro, guitar, hay các nguồn âm khác để phát ra loa với âm lượng lớn.

- Bộ lọc tín hiệu: Nhờ khả năng xử lý tín hiệu hiệu quả, Op-amp được dùng để chế tạo các bộ lọc, loại bỏ tạp âm và nhiễu, giúp tín hiệu trở nên rõ ràng hơn.