Bài giảng Mạch dao động đa hài hai trạng thái không ổn định dùng vi mạch thuật toán (OP-AMP)

TRÍCH ĐỀ CƯƠNG BÀI GIẢNG MÔN “KỸ THUẬT MẠCH ĐIỆN TỬ II” (BÀI 15)
15.2. Mạch dao động đa hài hai trạng thái không ổn định
dùng vi mạch thuật toán (OP-AMP).
15.2.1. Khái niệm, ký hiệu
a) Khái niệm
Vi mạch thuật toán hay còn gọi là IC tuyến tính, chúng được tạo thành từ các linh kiện điện tử tương tự, kết nối thành mạch điện và được đóng gói trong một IC. IC này thường có kí hiệu: LM324, LM358, uA741, CA3140 .
Vi mạch thuật toán được ứng dụng rất rộng trong thực tế, có thể được sử dụng như là bộ so sánh, mạch khuếch đại, mạch tích phân, vi phân, mạch tạo xung .
+Vcc
-Vcc
b) Kí hiệu
Uin(-) : đầu vào đảo
Uin(+): đầu vào không đảo
Uout : đầu ra
Hình 2.5: các kí hiệu mạch OP-AMP
+Vcc : nguồn cấp dương
-Vcc : nguồn cấp âm
15.2.2. Chế độ hoạt động của OP-AMP
a) Trạng thái bão hòa dương
Nếu Uin(+) > Uin(-) thì Uout ≈ +Vcc
Ta nói OP-AMP hoạt động ở trạng thái bão hòa dương.
b) Trạng thái bão hòa âm
Nếu Uin(+) < Uin(-) thì Uout ≈ -Vcc
Ta nói OP-AMP hoạt động ở trạng thái bão hòa âm.
Chú ý: nếu Uin(+) = Uin(-) thì Uout = 0V
15.2.3. Mạch dao động đa hài hai trạng thái không ổn định dùng OP-AMP
a) Sơ đồ mạch
Output
R3
R2
R1
C
-Vcc
+Vcc
b) Nguyên lý hoạt động
Nguồn nuôi cho IC: +Vcc ; -Vcc 
Giả sử ở thời điểm ban đầu Uout ≈ -Vcc , nhờ mạch phân áp R1, R2 mà ta có 
UR1 = R1.Uout/(R1+R2), mà R1 = R2 nên UR1 = Uout/2 = Uin(+). Ở thời điểm ban đầu này chưa có điện áp trên tụ, Uc1 = Uin(-) = 0V, tụ C1 bắt đầu phóng điện qua R3 về âm nguồn. 
 Khi điện áp trên tụ C bắt đầu nhỏ hơn Uin(+) thì Uout đột ngột chuyển trạng thái Uout ≈ +Vcc.
 Lại nhờ mạch phân áp R1, R2 mà UR1 = Uout/2 , tụ C bắt đầu tích điện từ dương nguồn qua R3 về bản dương của tụ. 
Khi điện áp trên tụ C bắt đầu lớn hơn Uin(+) thì Uout đột ngột chuyển trạng thái Uout ≈ -Vcc, mạch lại thực hiện một chu trình mới. Cứ như vậy ở đầu ra có một chuỗi xung vuông.
c) Dạng sóng đầu ra
15.2.4 Lắp mạch dao động đa hài hai trạng thái không ổn định dùng IC CA3140
- Sơ đồ
- Mạch in