Một op-amp hoặc hoạt động khuếch đại là một thiết bị tuyến tính và được sử dụng rộng rãi trong việc lọc, điều hòa tín hiệu hoặc chủ yếu được sử dụng để thực hiện các phép toán như cộng, trừ, phân biệt và tích hợp. Về cơ bản, op-amp sử dụng các thành phần phản hồi bên ngoài giữa các đầu vào cũng như đầu ra của op-amp như điện trở và tụ điện. Các thành phần này sẽ giải quyết hoạt động của op-amp với các tính năng tốt như điện dung, điện trở,… Bộ khuếch đại có thể thực hiện nhiều chức năng khác nhau. Bộ khuếch đại hoạt động là một thiết bị ba đầu cuối bao gồm hai đầu vào và một đầu ra, trong đó các đầu vào là đảo ngược và không đảo, và đầu ra có thể là điện áp hoặc dòng điện.
Bộ khuếch đại hoạt động là gì?
Op-amp hoặc hoạt động là một loại mạch tích hợp sử dụng điện áp bên ngoài để khuếch đại đầu vào bằng cách sử dụng độ lợi rất cao. Mục đích chính của mạch này được thiết kế để tăng cường công suất tín hiệu mức thấp. Vui lòng tham khảo liên kết để biết thêm về Các ứng dụng Op Amp khác nhau trong Điện tử
Hoạt động khuếch đại
Bộ phân biệt bộ khuếch đại hoạt động là gì?
Trong mạch phân biệt op-amp, điện áp đầu ra tỷ lệ thuận với tốc độ thay đổi điện áp đầu vào theo thời gian, có nghĩa là một sự thay đổi nhanh chóng của tín hiệu điện áp đầu vào, thì điện áp o / p cao sẽ thay đổi theo phản ứng. Khi đầu ra của mạch phân biệt op-amp tỷ lệ với sự thay đổi đầu vào. Khi các đầu vào của mạch phân biệt là các dạng sóng chuẩn như sin, vuông, tam giác thì các dạng sóng đầu ra sẽ rất khác nhau.
Bộ phân biệt bộ khuếch đại hoạt động
Nếu đầu vào là sóng vuông thì sẽ có các xung đột nhỏ ở các dạng sóng đầu ra khác. Các gai này sẽ không hoàn hảo với độ dốc của các đầu của dạng sóng đầu vào và đầu ra mạch cực đại.
Nếu đầu vào là dạng sóng tam giác thì đầu ra sẽ chuyển thành dạng sóng vuông theo mức độ tăng và giảm của dạng sóng đầu vào.
Nếu đầu vào là sóng sin thì từ đó nó sẽ được thay đổi thành dạng sóng cosine cho tín hiệu với độ lệch pha 90 °, điều này rất hữu ích trong một số trường hợp.
Mạch phân biệt bộ khuếch đại hoạt động
Đây là một loại bộ khuếch đại , và kết nối của bộ khuếch đại này có thể được thực hiện giữa đầu vào cũng như đầu ra và bao gồm độ lợi rất cao. Mạch phân biệt bộ khuếch đại hoạt động có thể được sử dụng trong máy tính tương tự để thực hiện các phép toán như tổng, nhân, trừ, tích phân và phân biệt.
Mạch khuếch đại hoạt động tạo ra điện áp đầu ra tỷ lệ với điện áp đầu vào đạo hàm thời gian. Vì vậy, mạch op-amp này được gọi là bộ phân biệt. Giả sử đầu nối đất được ký hiệu là G trong mạch trên, trong đó dòng điện chạy qua đầu nối đất tương đương với lưu lượng dòng điện ra, chúng ta có thể viết là
Mạch phân biệt bộ khuếch đại hoạt động
Trong mạch trên, điện áp nút op-amp tại cực nghịch đảo bằng 0 thì dòng điện chạy qua tụ điện có thể được viết như
Tôitrong= Tôif
Ở đâu Tôif= -Vngoài/ Rf
Điện tích của tụ điện bằng hiệu điện thế lần điện dung trên tụ
Q = C X Vtrong
Do đó, mức phí thay đổi là
dQ / dt = C dVtrong/dt
Nhưng dQ / dt là dòng điện qua tụ điện
Tôitrong = C dVtrong/dt = Tôif
-Vngoài/ Rf= C dVtrong/dt
Điện áp đầu ra lý tưởng (Vout) cho bộ phân biệt bộ khuếch đại hoạt động được viết là
Vout = - RfC của bạntrong/dt
Do đó, điện áp đầu ra là đạo hàm điện áp đầu vào không đổi - RfC lần của điện áp đầu vào Vin so với thời gian. Ở đây dấu trừ (-) xác định sự dịch chuyển pha (180hoặc là) khi tín hiệu đầu vào được đưa đến đầu cuối đảo đầu vào của op-amp.
Bộ phân biệt bộ khuếch đại hoạt động dạng sóng
Bộ tích hợp bộ khuếch đại hoạt động là gì?
Trong hầu hết các mạch khuếch đại hoạt động, kết nối phản hồi được sử dụng là vì bản chất điện trở bởi một đường điện trở thẳng phác thảo như một phần tối thiểu của mạng. Nhưng đối với bộ tích hợp op-amp, phản hồi sẽ được cung cấp bởi tụ điện giữa đầu vào và đầu ra của bộ khuếch đại hoạt động.
Bộ tích hợp bộ khuếch đại hoạt động
Là một bộ tích hợp op-amp thực hiện chức năng tích hợp toán học. Tuy nhiên, nó có thể được sử dụng trong máy tính tương tự. Hoạt động của mạch này là, nó tạo ra một đầu ra tỷ lệ với điện áp đầu vào theo thời gian. Vì vậy điện áp đầu ra sẽ được xác định với điện áp đầu ra sơ cấp tại bất kỳ thời điểm nào.
Từ các dạng sóng trên, có thể quan sát thấy rằng khi đầu vào dư lượng bằng không. nhưng khi một điện áp i / p bước được cấp cho đầu vào, thì đầu ra sẽ được nâng lên. Tương tự, khi điện áp đầu vào bước trở lại vị trí 0, thì phần dư đầu ra ở điện áp mà nó đạt được lần cuối.
Mạch tích hợp bộ khuếch đại hoạt động
Mạch tích hợp bộ khuếch đại hoạt động có thể được xây dựng với một bộ khuếch đại hoạt động và một tụ điện giữa đầu vào đảo ngược cũng như đầu ra và một điện trở từ i / p đảo tới Là đầu vào ntire của mạch.
Bộ tích hợp bộ khuếch đại hoạt động
Một trong những ứng dụng của op-amp là bộ tích hợp, nó có thể được hình thành bằng cách thay đổi vị trí của điện trở và tụ điện. Mạch này có thể tạo ra điện áp o / p tỷ lệ với tích phân thời gian điện áp đầu vào. Do đó mạch này được đặt tên là mạch tích phân. Giả sử đầu nối đất được ký hiệu là G trong mạch trên, trong đó dòng điện chạy qua đầu nối đất tương đương với lưu lượng dòng điện ra, chúng ta có thể viết là
Nếu Tôitrong+ Tôif= 0
Tôitrong= - tôif
Vin –Va / R = -C d / dt (V0-Va)
Trong đó Va = 0
Vin / R = -C d / dt V0
Tích phân phương trình trên, ta có được kết quả sau
1 / R
Hoặc là
Vout = −∫ Vin / R C dt + c
Do đó điện áp Vout bằng hằng số -1 / RC và tích phân của điện áp đầu vào Vin
Mạch tích hợp bộ khuếch đại hoạt động cho phép đạt được sự tích hợp chính xác của tín hiệu i / p. Các ứng dụng của mạch này chủ yếu bao gồm máy tính tương tự. Ngày nay, nhiệm vụ tích hợp là bắt buộc trong các ứng dụng tương tự, bất cứ nơi nào mạch IC là giải pháp hoàn hảo.
Dạng sóng tích hợp bộ khuếch đại hoạt động
Bộ phân biệt op-amp có một số ứng dụng thiết kế mạch điện tử . Mạch này được sử dụng trong các máy tính tương tự, nơi nó có khả năng cung cấp hoạt động phân biệt trên điện áp đầu vào tương tự. Điều này có thể được sử dụng trong thiết bị đo quá trình để kiểm tra tốc độ thay đổi của các điểm khác nhau. Bộ phân biệt op-amp có thể được yêu cầu trong các ứng dụng điều hòa tín hiệu.
Như vậy, từ những thông tin trên, chúng ta có thể kết luận rằng mạch tích hợp op-amp là các thiết bị tuyến tính hoàn hảo để khuếch đại DC và được sử dụng phổ biến trong lọc, điều hòa tín hiệu, các phép toán như tích hợp, phân biệt, v.v. Đây là một câu hỏi dành cho bạn, các loại khác nhau của bộ khuếch đại hoạt động là gì?
