KỸ THUẬT MẠCH
ĐIỆN TỬ 2
Giáo viên: PHAN NGỌC KỲ
ĐT: 0983234494
Mail:
THÔNG TIN VỀ MÔN HỌC
• Kế hoạch: 45 tiết lý thuyết (3 tín chỉ)
• Tài liệu tham khảo:
 Phạm Minh Hà, Kỹ thuật mạch điện tử tập1,2, NXBKHKT.
 James and Hardly, Electronic Communication Technology, Prentice
Hall, 1986
 Allen Mottershead, Electronic devices and circuits: an introduction,
Prentice Hall, 1996
 Slides
 E-books
• Hình thức và hệ số đánh giá môn học:
1. Kiểm tra giữa học kỳ:
- Tự luận : 30%
- Chuyên cần+ bài tập:20%
2. Thi kết thúc môn học:
- Tự luận :50%
CHƢƠNG 1
1.1 Khái niệm chung Khuếch đại thuật toán (KĐTT):
 Là mạch KĐ có hệ số khuếch đại rất lớn, ….vào rất lớn và
… rất nhỏ và được ứng dụng rộng rãi trong kỹ thuật khuếch đại,
tính toán, điều khiển, tạo hàm, tạo tín hiệu hình sin và xung, sử
dụng trong ổn áp và các bộ lọc tích cực
 Trong kỹ thuật tương tự, các mạch tính toán và điều khiển
được xây dựng chủ yếu dựa trên bộ KĐTT.
 Có hai dạng mạch tính toán và điều khiển :
• Tuyến tính : trong mạch hồi tiếp có các linh kiện có hàm

truyền đạt tuyến tính.
• Phi tuyến : trong mạch hồi tiếp có các linh kiện có hàm phi
tuyến .
CHƢƠNG 1
1.1 Khái niệm chung :
OPAMP khuếch đại hiệu điện áp
Do đó :
V
N
V
P
V
out
Hình 1.1 Ký hiệu của OPAMP
CHƢƠNG 1
Một bộ khuếch đại thuật toán
lý tưởng có các tính chất sau :
 . ………………………………………………….…
 . ………………………………………………….…
 . ………………………………………………….…
Một bộ khuếch đại thuật toán
trong thực tế có các tính chất
sau :
 ………………………………………………….…
 ………………………………………………….…
 ………………………………………………….…
1.1 Khái niệm chung :
N
P
_

+
O
Zi
Zo
A
OL
CHƢƠNG 1
1.2 Các mạch tính toán và điều khiển:
1.2.1 Mạch cộng đảo
v
out
Hình 1.2 a : Sơ đồ mạch KĐ đảo
R
N
v
in
R
1
Coi OA lý tưởng nên dòng vào
Áp dụng quy tắc dòng điện
cho nút N :
N
P
I
1
I
0
I
N
CHƢƠNG 1

1.2 Các mạch tính toán và điều khiển:
1.2.1 Mạch cộng đảo
v
out
Hình 1.2 b : Sơ đồ mạch cộng
đảo
v
in1
R
N
v
in2
v
inn
R
2
R
n
R
1
Coi OA lý tưởng nên dòng vào
Áp dụng quy tắc dòng điện
cho nút N :
N
P
I
1
I
2
I

n
I
0
I
N
CHƢƠNG 1
1.2 Các mạch tính toán và điều khiển:
1.2.1 Mạch cộng đảo
CHƢƠNG 1
1.2.2 Mạch khuếch đại có trở kháng vào lớn
R
N
v
3
R
3
R
2
v
in
v
out
R
1
v
3
N
I
1
I

N
P
Hình 1.3 Sơ đồ mạch khuếch đại
có trở kháng vào lớn
Coi OA lý tưởng nên dòng vào I
o
=0 và V
P
=V
N
Viết phương trình dòng điện cho nút N :
CHƢƠNG 1
1.2.2 Mạch khuếch đại có trở kháng vào lớn
Hệ số khuếch đại của mạch :
Trở kháng vào :
Khi yêu cầu K lớn thì phải chọn R
1
nhỏ tức là Z
in
= R
1
cũng phải nhỏ
Với sơ đồ mạch 1.3 đã khắc phục nhược điểm đó nếu ta chọn R
1
=R
N
thì K chỉ phụ thuộc vào tỷ số R
2
/R
3

, ta có thể tăng tỷ số này tùy ý mà
không ảnh hưởng đến trở kháng vào của mạch
Trong đó:
1.4 Các mạch tính toán và điều khiển
1.4.1 Khuếch đại đảo có phân cực và offsets
μA 741
Vout
V
D
(mV)
V
+
V
-
V
0
0
v
out
R
N
v
in
R
1
V
-
V
+
V

R1
V
P
CHƢƠNG 1
1.2.3 Mạch trừ
v
in2
R
2
R
p
v
in1
v
out
R
1
R
N
N
P
Theo công thức mạch phân
áp ta có :
Tại nút N :
Hình 1.4 Mạch trừ
CHƢƠNG 1
• Thay (1) vào (2) ta có
v
in2
R

2
R
p
v
in1
v
out
R
1
R
N
N
P
CHNG 1
1.2.4 Maỷch trổỡ vồùi trồớ khaùng vaỡo lồùn
Vin2
Vin1
Vout
R/n
KR
R
Hỗnh 1.4.a. Sồ õọử maỷch trổỡ coù mọỹt ngoợ
vaỡo trồớ khaùng lồùn
Vióỳt phổồng trỗnh doỡng õióỷn
nuùt cho nuùt N1 vaỡ N2 ta coù :
Hóỷ sọỳ cuớa V
in2
luọn luọn lồùn hồn hóỷ sọỳ cuớa V
in1
maỷch khọng taỷo

õổồỹc õióỷn aùp ra coù daỷng : K (V
in2
-V
in1
). Trồớ khaùng vaỡo cuớa cổớa P lồùn
(Z
v
= r
d
), nón khọng yóu cỏửu nguọửn v
in2
coù cọng suỏỳt lồùn.
CHNG 1
Vout
Vin2
R2
R3
R1
R3
R1
Vin1
Hỗnh 1.4.b. Sồ õọử maỷch trổỡ coù hai ngoợ vaỡo trồớ khaùng õóửu lồùn
CHNG 1
Hỗnh 1.4.b trỗnh baỡy maỷch õióỷn coù trồớ khaùng vaỡo cuớa caớ hai cổớa (cổớa
v
in1
vaỡ v
in2
) õóửu lồùn.
Vióỳt phổồng trỗnh doỡng õióỷn nuùt cho N

1
vaỡ N
2
ta coù :
CHNG 1
Ta thỏỳy trồớ khaùng vaỡo cuớa caớ hai cổớa õóửu lồùn vaỡ bũng r
d
cuớa KTT. Coù
thóứ thay õọứi õổồỹc hóỷ sọỳ khuóỳch õaỷi khi thay õọứi R
1
.
31
31
2
RR
2RR
R1K
+
+=
CHNG 1
1.2.5 Maỷch taỷo õióỷn aùp ra coù cổỷc tờnh thay õọứi
V
in1
V
out
R
1
qR
2
R

2
R
1
Hỗnh 1.5. Sồ õọử maỷch taỷo õióỷn aùp ra
coù cổỷc tờnh thay õọứi
Khi thay õọứi tióỳp õióứm trón chióỳt aùp R2 ta coù hóỷ sọỳ cuớa v
out
luùc dổồng,
luùc ỏm.
CHNG 1
1.2.6 Maỷch tờch phỏn õaớo
i
1
V
out
V
in1
R
C
i
C
Hỗnh 1.6.a. Sồ õọử maỷch tờch phỏn õaớo
Phổồng trỗnh doỡng õióỷn nuùt taỷi N:
õióỷn aùp ra tố lóỷ vồùi tờch phỏn õióỷn aùp vaỡo.
Thổồỡng choỹn hũng sọỳ thồỡi gian = RC = 1s
v
out
(t = 0) laỡ õióửu kióỷn õỏửu, khọng phuỷ thuọỹc vaỡo õióỷn aùp vaỡo v
in1
.

Nóỳu v
in1
laỡ õióỷn aùp xoay chióửu hỗnh sin: v
in1
= V
in1
sint thỗ:
CHNG 1
ỷc tuyóỳn bión õọỹ - tỏửn sọỳ cuớa maỷch tờch phỏn :
)(
1
w
f
V
V
in
out
=
coù õọỹ dọỳc - 20dB/decade.
Maỷch õổồỹc goỹi laỡ maỷch tờch phỏn trong mọỹt phaỷm vi tỏửn sọỳ naỡo õoù nóỳu trong
phaỷm vi tỏửn sọỳ õoù õỷc tuyóỳn bión - tỏửn cuớa noù giaớm vồùi õọỹ dọỳc 20dB/decade.
óứ giaớm aớnh hổồớng cuớa doỡng tộnh It vaỡ õióỷn aùp lóỷch khọng coù thóứ gỏy sai sọỳ õaùng
kóứ cho maỷch tờch phỏn, ồớ cổớa thuỏỷn cuớa bọỹ KTT ngổồỡi ta mừc thóm mọỹt õióỷn trồớ
thay õọứi õổồỹc R
1
vaỡ nọỳi xuọỳng masse.
Hỗnh 1.6.b. Maỷch tờch phỏn õaớo
coù bióỳn trồớ R
1
buỡ doỡng lóỷch khọng.

i
1
V
out
V
in1
R
C
i
C
R
1
ióửu chốnh R
1
sao cho R
1
R thỗ giaớm
õổồỹc taùc duỷng cuớa doỡng õióỷn lóỷch khọng
I
o
= I
P
- I
N
vaỡ õióỷn aùp lóỷch khọng v
o
= v
P
- v
N

(khi vout = 0)
CHNG 1
1.2.7 Maỷch tờch phỏn tọứng
R
P
V
out
Vin
1
Vin
2
Vin
n
C
R
1
R
2
R
n
Hỗnh 1.7. Sồ õọử maỷch tờch phỏn tọứng
Duỡng phổồng phaùp xóỳp chọửng vaỡ vióỳt phổồng trỗnh doỡng õióỷn nuùt õọỳi vồùi nuùt N ta
tỗm õổồỹc:
CHNG 1
1.2.8 Maỷch tờch phỏn hióỷu
Vin
2
R
2
C

P
Vout
Vin
1
C
N
R
1
Hỗnh 1.8. Sồ õọử maỷch tờch phỏn hióỷu
Vióỳt phổồng trỗnh õọỳi vồùi nuùt N :
ọỳi vồùi nuùt P :
(1)
(2)
Bióỳn õọứi vaỡ cho v
N
= v
P
, R
1
C
N
= R
2
C
P
= RC
Suy ra:
CHƢƠNG 1
1.2.9. Maûch vi phán
R

N
v
out
v
in1
C
1
Hçnh 1.9. Så âäö maûch vi phán
giaí thiãút: v
in1
= V
in1
sinwt
Hãû säú khuãúch âaûi cuía maûch: K’ =
K’ tỉ lệ với táön säú, nên tạp âm tần số cao ở đầu ra mạch này rất lớn
có thể lấn át tín hiệu.
CHNG 1
1.2.10 Maỷch PI (Proportional Integration)
R
1
i
1
i
N
N
R
N
v
1

C
v
out
v
in
Hỗnh 1.10.a. Sồ õọử maỷch PI
Maỷch thổồỡng õổồỹc sổớ duỷng trong caùc maỷch
õióửu khióứn.
Maỷch coù õióỷn aùp ra õổồỹc bióứu dióựn theo
daỷng: v
out
= Av
in
+ B
Aẽp duỷng phổồng trỗnh cỏn bũng doỡng taỷi N:
i
1
+ i
N
= 0 i
N
= -i
1
= - v
in
/R
1
(1)
Mỷt khaùc: v
out

= v
c
+ v
1
= (2)
Thay (1) vaỡo (2) v
out
= - R
N
/R
1
v
in
-
Giaớ sổớ v
in
= V
in
coswt


dtv
in
NNin
iRdti
C
1
+



dtv
CR
1
in
1
)tcos(Vtsin
CR
V
tcosV
R
R
v
out
1
in
in
1
N
out
F+= =
ww
w
w