Tóm tắt hoạt động của bộ khuếch đại xác định các đặc điểm cơ bản của các cấu hình bộ khuếch đại thuật toán khác nhau.
Chúng ta có thể kết thúc phần của mình và xem xét Bộ khuếch thuật toán với bản tóm tắt sau đây về các loại mạch Op-amp khác nhau và các cấu hình khác nhau của chúng được thảo luận trong suốt phần hướng dẫn op-amp này.
Đăc điểm chung của tóm tắt hoạt động bộ khuếch đại thuật toán
- Bộ khuếch đại thuật toán , hoặc Op-amp như nó thường được gọi, có thể là bộ khuếch đại lý tưởng với Độ lợi và Băng thông vô hạn khi được sử dụng ở chế độ Vòng hở với mức tăng DC điển hình trên 100.000 hoặc 100 dB.
- Cấu trúc Op-amp cơ bản là một thiết bị 3 đầu cuối, với 2 đầu vào và 1 đầu ra, (không bao gồm kết nối nguồn).
- Bộ khuếch đại thuật toán hoạt động từ nguồn cung cấp dương kép ( + V ) và nguồn cung cấp âm ( -V ) tương ứng hoặc chúng có thể hoạt động từ một điện áp nguồn DC duy nhất.
- Hai định luật chính liên quan đến bộ khuếch đại thuật toán là nó có trở kháng đầu vào vô hạn, ( Z = ∞ ) dẫn đến ” Không có dòng điện nào chạy vào một trong hai đầu vào của nó ” và điện áp bù đầu vào bằng không V1 = V2 .
- Một bộ khuếch đại thuật toán cũng có trở kháng đầu ra bằng không, ( Z = 0 ).
- Op-amps cảm nhận sự khác biệt giữa các tín hiệu điện áp được áp dụng cho hai cực đầu vào của chúng và sau đó nhân nó với một số Gain xác định trước, ( A ).
- Độ lợi này, ( A ) thường được gọi là bộ khuếch đại “Độ lợi vòng hở”.
- Đóng vòng hở bằng cách kết nối một thành phần điện trở hoặc phản kháng giữa đầu ra và một đầu vào đầu vào của op-amp làm giảm và kiểm soát độ lợi vòng hở này.
- Op-amps có thể được kết nối thành hai cấu hình cơ bản, Đảo và Không đảo .
Hai mạch Khuếch đại thuật toán Cơ bản
- Đối với phản hồi âm , nếu điện áp phản hồi là “Ngược Pha” đối với đầu vào thì độ lợi tổng thể của bộ khuếch đại bị giảm.
- Đối với phản hồi dương , nếu điện phản hồi là ở “Cùng Pha” với đầu vào, mức tăng tổng thể của bộ khuếch đại được tăng lên.
- Bằng cách kết nối đầu ra trực tiếp đầu vào âm, phản hồi 100% đạt được dẫn đến mạch Theo điện áp (bộ đệm) với độ lợi không đổi là 1 (Unity).
- Thay đổi điện trở phản hồi cố định ( Rƒ ) cho một chiết áp, mạch sẽ có Độ lợi được điều chỉnh.
Hệ số khuếch đại thuật toán
- Độ lợi vòng mở được gọi là Gain Bandwidth Product , hoặc ( GBP ) có thể rất cao và là thước đo mức độ tốt của bộ khuếch đại.
- GBP rất cao làm cho mạch khuếch đại hoạt động không ổn định vì tín hiệu đầu vào micro volt khiến điện áp đầu ra chuyển sang trạng thái bão hòa.
- Bằng cách sử dụng một điện trở phản hồi thích hợp, ( Rƒ ) có thể kiểm soát chính xác độ lợi tổng thể của bộ khuếch đại.
Bộ khuếch đại vi sai và tổng hợp
- Bằng cách thêm điện trở đầu vào đầu vào không đảo ta sẽ có một mạch khuếch đại tổng hợp.
- Op-amps theo điện áp có thể được thêm vào đầu vào của bộ khuếch đại Vi sai để tạo ra bộ khuếch đại Thiết bị đo trở kháng cao.
- Bộ khuếch đại vi sai tạo ra đầu ra tỷ lệ với sự khác biệt giữa hai điện áp đầu vào.
Mạch khuếch đại thuật toán bộ vi phân và bộ tích phân
- Bộ khuếch đại tích phân tạo ra đầu ra là phép toán tích phân.
- Bộ khuếch đại vi phân tạo ra đầu ra là phép toán vi phân.
- Cả Bộ khuếch đại tích phân và Bộ khuếch đại vi phân đều có điện trở và tụ điện được kết nối qua op-amp và bị ảnh hưởng bởi hằng số thời gian RC của nó .
- Ở dạng cơ bản, Bộ khuếch đại vi phân bị mất ổn định và nhiễu nhưng các thành phần bổ sung có thể được thêm vào để giảm độ lợi vòng kín tổng thể.