Bài giảng Điện tử căn bản - Bài 7: Vi mạch tích hợp IC

I. Tổng quát Bài 7:VI MẠCH TÍCH HỢP : IC (Integrated - Circuit) 1. Định nghĩa: Vi mạch: là một mạch điện gồm nhiều linh kiện transistor, diode, điện trở được chế tạo đồng loạt trên một diện tích có kích thước rất nhỏ, các linh kiện này liên kết với nhau thực hiện một số chức năng đã định và được bọc bên ngoài bằng lớp vỏ plastic hoặc kim loại. Còn được gọi là vi mạch tích hợp (Integrated Circuits gọi tắc là IC) CO M M ON OU T IN 7805 CO M M ON OU T IN 7805 Hình dáng IC ổn áp 7805 và 7905 VÀO RA GND ỔN ÁP Tải+ + -- Điện áp ngõ vào ổn định V0 Điện áp ngõ vào chưa ổn định Vi Sai biệt giữa điện áp vào và ra Cách mắc vi mạch IC ổn áp 2. Ổn áp dùng IC ổn áp: 3. Một số loại IC ổn áp điển hình: Mã số Điện áp ra (V0) Điện áp vào tối thiểu (Vi) Mã số Điện áp ra (V0) Điện áp vào tối thiểu (Vi) 7805 +5 7.3 7905 -5 7.3 7806 +6 8.3 7906 -6 8.3 7808 +8 10.5 7908 -8 10.5 7809 +9 11.5 7909 -9 11.5 7810 +10 12.5 7910 -10 12.5 7812 +12 14.6 7912 -12 14.6 7815 +15 17.7 7915 -15 17.7 7824 +24 27.7 7924 -24 27.1  IC LM317 là IC ổn áp dương có 3 cực và có thể hiệu chỉnh được gía trị điện áp  Dòng điện cung cấp khoảng 1.5A .  Giá trị điện áp có thể hiệu chỉnh được từ 3 đến 40v. 12V Vref Vo R2 1- 8K Vvào Vra Chỉnh LM317 R1 240 Virms 12V Mạch kết nối của IC ổn áp có điều chỉnh a. Ổn áp hiệu chỉnh được: +VCC -VEE V0 Vi+ Vi- + - 7 41 II. KHUẾCH ĐẠI THUẬT TOÁN (OP-AM): Ký hiệu op-am ( IC-LM3900N gồm 4 op-am và IC-741 gồm 1 Op-am) 1. Sơ đồ bên trong của 1 Op-am:  Độ lợi vòng hở  Đây là tỉ số giữa ngõ ra so với ngõ vào của opam khi không có phản hồi.  Trong thực tế thì độ lợi vòng hở của mỗi opam khác nhau là khác nhau.  Trở kháng ngõ vào Rin  Đây là điện trở nhìn vào từ ngõ vào này đến ngõ vào kia nối đất.  Trở kháng ngõ ra  Đây là điện trở nhìn vào ngõ ra của opam 2. Thông số của op-am: V0 Ngõ ra R2 R1Vi Ngõ vào Voffset  Điện áp lệch không ngõ vào (điện áp offset)  Đối với opam lý tưởng thì điện áp ngõ ra bằng không khi điện áp ngõ vào bằng không. Tuy nhiên do có sự không thích hợp ở mạch ngõ vào của opam trong suốt quá trình chế tạo nó nên có một sự chênh lệch nhỏ điện áp ngõ vào làm cho ngõ ra không về 0.  Điện áp lệch không ngõ vào này có thể được xem như một nguồn pin nhỏ được thể hiện như hình Điện áp ngõ vào offset Thông số của Opam (tt) V0 Ngõ ra Vcm Vd Tích số giữa độ lợi và độ rộng băng thông Tích số giữa độ lợi và độ rộng băng thông (GBP) = độ lợi điện áp x độ rộng băng thông. Tín hiệu chung Tỉ số loại tín hiệu đồng pha (CMRR) Khi cả hai ngõ vào dùng chung một tín hiệu đồng thời của một opam. Do vậy độ lợi điện áp trong trường hợp này nên bằng 0 (ví dụ Avcm=0) đối với opam lý tưởng vì thế mà nó lọc các tín hiệu điện áp ngõ vào cùng pha. Tỉ số loại tín hiệu đồng pha chỉ rõ khả năng của một opam để loại bỏ những tín hiệu loại đồng pha trong khi khuếch đại tín hiệu ngõ vào sai biệt. Thông số của Opam (tt) Tốc độ chuyển trạng thái = lượng thay đổi điện áp ngõ ra lớn nhất Đơn vị thời gian Ngõ vào Ngõ vào Ngõ ra Ngõ ra Ví dụ về sự giới hạn tốc độ chuyển mạch trên dạng sóng Ví dụ một opam 741 có tốc độ chuyển trạng thái 0.5v/s có nghĩa là điện áp ngõ ra thay đổi ở giá trị lớn nhất 0.5v trong 1s. Tốc độ chuyển trạng thái Tốc độ chuyển trạng thái được xác định lượng thay đổi điện áp ngõ ra lớn nhất trong một đơn vị thời gian. Thông số của Opam (tt) Mạch khuếch đại đảo 3. Caùc maïch öùng duïng cuûa Op-am: a.khuếch đại đảo (đảo pha): Mạch khuếch đại không đảo b. Khuếch đại khơng đảo ( đồng pha): Mạch đệm c. Mạch đệm ( mạch theo điện áp): Hệ số khuếch đại : với mạch theo điện áp ta cĩ hồi tiếp âm điện áp 100%.  V0 = Vi Mạch cổng không đảo dấu d. Mạch cộng không đảo dấu: Mạch trừ e. Mạch khuếch đại vi sai ( mạch trừ): Mạch tích phân và dạng sóng f.Mạch tích phân: g. Mạch cộng đảo dấu: Mạch cộng đảo dấu 0.5 1.51 +10V -10V 0V Mạch vi phân h. Mạch vi phân: Mạch so sánh đảo Mạch so sánh không đảo k. Mạch so sánh: l. Mạch cấp nguồn đơn: Mạch khuếch đại đảo 1 nguồn cung cấp Hình dạng và phương pháp đọc chân một số vi mạch: