aodaivietnam28388
New Member
Download miễn phí Đo lường điện tử - Các mạch khuếch đại cơ bản dùng OP-AMP
Mạch vi phân biến xung tam giác thành xung vuông
Khi tín hiệu vào hình sin , thì sóng ra hình sin bị lệch pha và độ lệch pha phụ thuộc tần số của tín hiệu vào. Sự kết hợp giữa mạc tích phân và vi phân với giá trị như trong từng mạch ở trên.
Tín hiệu vào xung vuông , mạch tích phân tạo xung tam giác , mạch vi phân tạo lai xung vuông ban đầu .Vậy mạch tích phân và mạch vi phân có chức năng ngược nhau
Để tải bản Đầy Đủ của tài liệu, xin Trả lời bài viết này, Mods sẽ gửi Link download cho bạn sớm nhất qua hòm tin nhắn.
Ai cần download tài liệu gì mà không tìm thấy ở đây, thì đăng yêu cầu down tại đây nhé:
Nhận download tài liệu miễn phí
Tóm tắt nội dung tài liệu:
PHẦN 1CÁC MẠCH KHUẾCH ĐẠI CƠ BẢN DÙNG OP-AMP
I .MỤC ĐÍCH
Bằng thực nghiệm khảo sát hoạt động của mạch op-amp cơ bản trong các mạch đo thông dụng như mạch khuếch đại đảo, khuếch đại không đảo, lặp điện áp,các mạch cộng và nhân, khuếch đại vi sai, các mạch so sánh.
II. THIẾT BỊ THÍ NGHIỆM
Nguồn cung cấp
DMM
Máy hiện sóng
Bảng mạch thí nghiệm
Bài 1: MẠCH KHUẾCH ĐẠI ĐẢO (INVERTING AMPLIFER)
Mục đích: Kiểm tra độ lệch pha giữa tín hiệu ra so với tín hiệu vào và hệ số khuếch đại
Sơ đồ mạch :
Giá trị thực tế của các linh kiện : R1=99.4Ω, R2=0.995kΩ, R3=9.94kΩ,R4=9.66kΩ, R5=9.79kΩ
Vout
Đưa vào tín hiệu hình sine, tín hiệu lấy ra trên kênh 2
Vin
Như vậy, tín hiệu ra lệch pha 180 độ so với tín hiệu vào.
Tiến hành chỉnh điện áp lệch không về 0.117V.
Kiểm tra lại bằng phương pháp Lissajous :
Độ lệch pha được tính :
Δ=Arcsin(OA/OB)= arcsin(0)=1800.
1.Nối mạch khuếch đại đảo như hình .Cho Vin =1.02Vdc.Đo điện áp đầu ra
dùng DMM đo được áp đầu ra Vout=-10.09Vdc
Độ lợi của mạch : Av=Vout / Vin=10
2.Điều chỉnh Vin =-0.992vdc.Kích CM9 để thay đổi giá trị R3. Dùng đồng hồ đo xác định Vo=3.02Vdc
3.Nối mạch như hình . Nối đầu vào R1 xuống điểm chung. Dùng TRIM chỉnh áp ra
Vo=-0.025mV.
Nối bộ tạo sóng sine đến đầu vào R1.
Nối kênh 1 của máy hiện sóng đến đầu vào. Điều chỉnh bộ tạo sóng để có sóng sine 0.108 Vp-p 1000Hz .CM10 bật. Dùng kênh 2 của máy hiện sóng để đo áp ở đầu ra
Cho Vin=2.08Vp-p đo đựợc Vout=20.12Vp-p
Kết luận : tín hiệu ra đảo pha và được khuếch đại so với tín hiệu vào
Bài2: MẠCH KHUẾCH ĐẠI KHÔNG ĐẢO (Non-inverting amplifier)
Mục đích: kiểm tra độ lệch pha giữa tín hiệu ra và tín hiệu vào, hệ số khuếch đại của mạch
Nối mạch như hình vẽ : R1=5.77MΩ , R2=4.9MΩ, R3=9.88kΩ, R4=4.94kΩ
Đưa tín hiệu vào hình sine , thu được tín hiệu ra :
Từ hình vẽ ta có nhận xét: tín hiệu ra lệch pha 0 độ so với tín hiệu vào
Tiến hành chỉnh điện áp Offset về -0.025mV.
Kiểm tra lại bằng Lissajous :
1.NốI mạch như hình vẽ :
Cho tín hiệu vào hình sine 2.08Vp-p
Vo=11.23Vp-p
Độ lợi của mạch Av= 11.73/2.08=5.64
Kết luận : mạch cho tín hiệu ra cùng pha so với tín hiệu vào, và hệ số khuếch đại đo được là 5.64 » 6
Bài 3: BỘ LẶP LẠI ĐIỆN ÁP (Voltage follower)
Mục đích: khảo sát sự đồng pha và cùng biên độ của tín hiệu ra so với tín hiệu vào của mạch lặp điện áp.
Nối mạch như hình vẽ : R1=19.87kΩ, R2=9.77kΩ, R3=19.85kΩ, R4=16.59MΩ
Vo trùng Vi
Cho tín hiệu vào hình sine , ta thu được tín hiệu ra :
Kết luận : Tín hiệu ra cùng pha và cùng biên độ với tín hiệu vào
Bài 4 : MẠCH CỘNG ĐẢO (inverting summing )
Mục đích : Kiểm tra tính chất Vo phụ thuộc vào các điện áp đầu vào và giá trị các điện trở đầu vào .
Nối mạch như hình vẽ : R1=99.9kΩ , R2=9.91kΩ, R3=19.84kΩ, R4=4.59kΩ, R5=4.91k
Ω, R6=4.94kΩ, R7=9.87kΩ
Dùng DMM để đo Vo.
Đo lần 1:
V1=10.01Vdc V2=-10.01Vdc , đo Vo=-8.95Vdc
Đo lần 2:
V1=10.01Vdc V2=-1.1Vdc V3=1.504Vdc , đo Vo=-0.737Vdc
Nhận xét:Vo phụ thuộc áp vào V1 V2 V3
Đo lần 3:
V1=8Vdc V2=-0.01Vdc
Vo=-0.787Vdc
Đo lần 4:
V1=-0.7mVdc V2=-9.99Vdc
Vo=9.92Vdc
Đo lần 5:
V1=4.95Vdc V2=-5.04Vdc
Vo=4.53Vdc
Đo lần 6:
V1=6.01Vdc V2=-5.014Vdc
Vo=4.43Vdc
ΔVo=Votruoc-Vosau=4.53-4.43=0.1 V
Đo lần 7:
V1=4.99Vdc V2=-6.1Vdc
Vo=5.48Vdc
ΔVo=Votruoc-Vosau=5.48-4.43=1.05 V
Kết luận: Qua 7 lần đo trên ta đi đến kết luận :tín hiệu ra phụ thuộc vào các tín hiệu vào và các điện trở theo công thức : Vo= - ( (chỉ xét về DC) .
Bài 5: MẠCH KHUẾCH ĐẠI CỘNG KHÔNG ĐẢO(Non-inverting summing)
Mục đích : kiểm tra tính chất Vo phụ thuộc vào các điện áp đầu vào và giá trị các điện trở đầu vào .
V1
Nốí mạch như hình vẽ :
V2
R1=9.91kΩ R2=9.9kΩ R3=1.03kΩ R4=4.05kΩ R5=9.91k
V1=4.01V, V2=-4.99V. Đo Vo= -2.41V
Thay đổi V1=6V , V2 không đổi .Đo Vo=2.499V
Kết luận : như vậy tín hiệu ra phụ thuộc tín hiệu vào theo công thức Vo=Va. (1+
Bài 6: MẠCH KHUẾCH ĐẠI VI SAI (Different amplifier)
Mục đích : kiểm tra tính chất khuếch đại điên áp sai lệch giữa 2 ngõ vào của Opamp
Sơ đồ mạch :
R1=9.92kΩ R2=9.96kΩ R3=4.93kΩ R4=10.05kΩ R5=10.1kΩ R6=9.9kΩ
Lần 1: V1=1.499Vdc ,V2=-1.499Vdc. Đo được Vo=-3.05V
Lần 2 : V1=1.499Vdc V2=-0.2mV. Vo=-1.502V
Lần 3 : V1=1.499V dc V2=1.502V V0=1.1mV
Nối 2 đầu R1 và R2 chung một nguồn V3 với V3=8Vpp , tần số f1=1000Hz,
Đo Vo=0.
Giải thích: Vì khuếch đại sai khác giữa 2 điện áp vào nên đầu ra có giá trị bằng 0.
Bài 7 : MẠCH SO SÁNH ĐIỆN ÁP VÒNG HỞ(OPEN-LOOP COMPARATOR)
Mục đích : Khảo sát hoạt động của bộ so sánh điện áp dùng Op-amp.
Sơ đồ mạch:
R1=1.5kΩ, R2=4.63kΩ, R3=4.61kΩ, R4=9.83kΩ, R5=9.86kΩ
Điều chỉnh Vo bão hoà đo Vi=1.713mV
Vref=-1.499V đo được Vi=-1.493V
Bài 8: MẠCH CHUYỂN ĐỔI DẠNG SÓNG VUÔNG (SQUARE WAVE CONVERTER)
Phát sóng vuông Vi=1.992Vpp, f=1000Hz
Dựa vào dạng sóng trên máy hiện sóng ta suy ra VT=0.33V
PHẦN 2
CÁC MẠCH ỨNG DỤNG OPAMP
Bài 1: MẠCH TÍCH PHÂN
Mục đích : khảo sát dạng sóng ra sau khi qua mạch tích phân ,tính thời hằng T , điều kiện của mạch tích phân
Input
RC > PW
(Output)
RC = PW
(Output)
RC < PW
Để có mạch tích phân , thời hằng T=RC phải lớn hơn độ rộng xung vào PW
Sơ đồ mạch :
R1=0.99kΩ, R2=0.896kΩ, R3=9.97kΩ, R4=9.94kΩ
Dạng sóng vào :
Dạng sóng ra :
Thời hằng : T=R1C1=0.99kΩ*0.1uF=0.099mS
Kết luận : tín hiệu vào xung vuông thì tín hiệu ra là xung tam giác
Bài 2: MẠCH VI PHÂN
Mục đích : kháo sát dạng sóng tín hiệu ra sau khi qua mạch vi phân .
Input
Output
Dạng sóng ra phụ thuộc theo môí quan hệ giữa thời hằng và PW
Input
RC < PW
(Output)
RC = PW
(Output)
RC > PW
(Output)
R1=97.7Ω, R2=9.89kΩ, R3=9.94kΩ
-Khi tín hiệu vào là hình sin tần số thấp 100Hz thì tín hiệu ra là hình sin nhưng lệch pha 90 o.
-Khi tín hiệu vào là hình sin tần số cao 1kHz thì tín hiệu ra là hình sin nhưng lệch pha 180 o.
Đưa vào xung tam giác, dang sóng ra là xung vuông .
dạng sóng ra :
Kết luận : mạch vi phân biến xung tam giác thành xung vuông
Khi tín hiệu vào hình sin , thì sóng ra hình sin bị lệch pha và độ lệch pha phụ thuộc tần số của tín hiệu vào
Sự kết hợp giữa mạc tích phân và vi phân với giá trị như trong từng mạch ở trên.
Tín hiệu vào xung vuông , mạch tích phân tạo xung tam giác , mạch vi phân tạo lai xung vuông ban đầu .Vậy mạch tích phân và mạch vi phân có chức năng ngược nhau
Bài 3: MẠCH LỌC THÔNG THẤP
Mục đích : xác định dải tần số mà mạch cho qua.Kiểm tra hệ số khuếch đại trong dảithông , xác định độ dịch pha .
Sơ đồ mạch:
R1=10.44kΩ, R2=5.18kΩ, R3=10.41kΩ, R4=9.82kΩ
fc=1/(2*3.14*(R2+R3)*C1)=1.02kHz
Cho tín hiệu vào hình sin 2.08Vp-p
Ở tần số 100Hz ta thu được dạng sóng ra là:
Nhận xét : tín hiệu vào và ra có độ lệch pha bằng 0 độ và biên độ bằng nhau.
Cho tín hiệu vào có tần số thay đổi f = 1kHz , Vin=2.08Vp-p. Ta có dạng sóng ra :
Vo
Vin
Độ lệch pha là 45 độ , biên độ sóng ra giảm Vo=1.54Vp-p
Khi tăng tần số lên 5kHz thì dạng sóng ra :
Vo
Vin
Kết luận : Đối với mạch lọc thông thấp thì độ lệch pha sẽ phụ thuộc vào tần số,khi tần số tăng độ lệch pha tăng.Biên độ tín hiệu ra suy giảm khi tần số nằm ngoài dải thông, độ lợi lớn nhất trong dải thông
Bài 4: MẠCH LỌC THÔNG CAO
Mục đích: xác định dải tần số mà mạch cho qua .Kiểm tra hệ số khuếch đại trong dải thông , xác đ