Các mạch khuếch đại OpAmp thông dụng
Các mạch Op-Amp thông dụng
Bộ khuếch đại thuật toán hay Op-Amp được sử dụng để khuếch đại tín hiệu từ DC đến hàng chục megahertz và có thể làm như vậy trong nhiều cấu hình op-amp khác nhau
Chúng ta đã thấy rằng có thể kết nối điện trở với một Bộ khuếch đại thuật toán cơ bản để tạo ra các đầu ra và các cấu hình đảo và không đảo khác nhau cùng với độ lợi tương ứng của chúng.
Vì vậy, để mọi thứ trở nên dễ dàng hơn một chút, dưới đây là danh sách các mạch khuếch đại OpAmp thông dụng cơ bản mà chúng ta có thể sử dụng để tạo các mạch và bộ lọc điện tử khác nhau.
Mạch theo điện áp hay bộ đệm điện áp
Mạch theo điện áp, còn được gọi là bộ đệm nó không khuếch đại hoặc đảo tín hiệu đầu vào mà thay vào đó cung cấp sự cách ly giữa hai mạch. Trở kháng đầu vào rất cao trong khi trở kháng đầu ra thấp để tránh bất kỳ tác động tải nào trong mạch. Khi đầu ra được kết nối trở lại trực tiếp với một trong các đầu vào, độ lợi tổng thể của bộ đệm là +1 và Vout = Vin .
Mạch Op-amp theo điện áp
Mạch đảo Op-amp
Bộ đảo Op-Amp còn được gọi là bộ đệm đảo, ngược lại với bộ đệm theo điện áp trước đó. Nó không khuếch đại tín hiệu nhưng nếu cả hai điện trở bằng nhau nó sẽ đảo tín hiệu đầu vào. Trở kháng đầu vào bằng R và độ lợi là -1 cho Vout = -Vin .
Mạch đảo Op-amp
Bộ khuếch đại không đảo
Bộ khuếch đại không đảo : không đảo tín hiệu đầu vào hoặc tạo ra tín hiệu đảo mà thay vào đó khuếch đại nó theo tỷ lệ: (RA + RB) / RB hoặc thường là 1+ (RA / RB) . Tín hiệu đầu vào được kết nối với đầu vào không đảo ( + ).
Mạch Op-amp không đảo
Bộ khuếch đại đảo
Bộ khuếch đại đảo : cả đảo và khuếch đại tín hiệu đầu vào theo tỷ lệ -RA / RB . Độ lợi của bộ khuếch đại được điều khiển bởi phản hồi âm sử dụng điện trở phản hồi RA và tín hiệu đầu vào được đưa đến đầu vào đảo ( – ).
Mạch Op-amp đảo
Bộ khuếch đại cầu
Các mạch khuếch đại đảo và không đảo ở trên có thể được kết nối với nhau để tạo thành cấu hình khuếch đại cầu. Tín hiệu đầu vào là chung cho cả op-amp với tín hiệu điện áp đầu ra được lấy qua điện trở tải, RL nổi giữa hai đầu ra.
Nếu cường độ của hai mức khuếch đại op-amp, A1 và A2 bằng nhau, thì tín hiệu đầu ra sẽ được tăng gấp đôi vì đó là sự kết hợp hiệu quả của hai mức khuếch đại riêng lẻ.
Mạch Op-amp cầu
Bộ cộng điện áp
Bộ cộng điện áp còn được gọi là bộ khuếch đại cộng, tạo ra điện áp đầu ra đảo tỷ lệ với tổng của điện áp đầu vào V1 và V2 . Nhiều đầu vào có thể được cộng tổng lại. Nếu các điện trở đầu vào có giá trị bằng nhau ( R1 = R2 = R ) thì tổng điện áp đầu ra như đã cho và độ lợi là +1 . Nếu các điện trở đầu vào không bằng nhau thì điện áp đầu ra là tổng có trọng số và trở thành:
V OUT = – (V 1 (R A / R 1 ) + V 2 (R A / R 2 ) + v.v.)
Mạch cộng điện áp Op-amp
Mạch trừ điện áp
Mạch trừ điện áp còn được gọi là bộ khuếch đại vi sai, sử dụng cả đầu vào đảo và không đảo để tạo ra tín hiệu đầu ra là sự khác biệt giữa hai điện áp đầu vào V1 và V2 cho phép một tín hiệu được trừ khỏi tín hiệu khác. Nhiều đầu vào hơn có thể được thêm vào để được trừ nếu cần thiết.
Nếu các điện trở bằng nhau ( R = R3 và RA = R4 ) thì điện áp đầu ra như đã cho và độ lợi điện áp là +1 . Nếu điện trở đầu vào không bằng nhau, mạch sẽ trở thành bộ khuếch đại vi sai tạo ra đầu ra âm khi V1 cao hơn V2 và đầu ra dương khi V1 thấp hơn V2 .
Mạch trừ điện áp dùng Op-amp
Bộ so sánh điện áp Op-amp
Bộ so sánh có nhiều cách sử dụng nhưng phổ biến nhất là so sánh điện áp đầu vào với điện áp tham chiếu và chuyển đổi đầu ra nếu điện áp đầu vào cao hơn điện áp tham chiếu. Nếu đầu vào dương hơn điện áp tham chiếu được đặt bởi bộ phân áp, Vin> Vref , thì đầu ra sẽ thay đổi trạng thái.
Khi điện áp đầu vào giảm xuống dưới điện áp tham chiếu đặt trước và Vin <Vref , đầu ra sẽ chuyển trở lại. Bằng cách sử dụng phản hồi dương, mạch so sánh cơ bản có thể dễ dàng được chuyển đổi thành bộ khởi động Schmitt để giảm dao động xung quanh điểm chuyển mạch.
Mạch so sánh Op-amp
Đây chỉ là những mạch sử dụng op-amp đơn giản và phổ biến hơn được thảo luận trong phần này mà chúng ta có thể sử dụng trong các mạch điện tử. Tất cả các mạch trên có thể được xây dựng bằng nhiều loại op-amp khác nhau, bao gồm cả op-amp 741 nổi tiếng. Tôi hy vọng rằng hướng dẫn ngắn này sẽ giúp bạn hiểu được các cấu hình mạch op-amp cơ bản khác nhau.